指数函数复习专题(含详细解析)

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2023高考数学二轮复习专项训练《指数函数》(含解析)

2023高考数学二轮复习专项训练《指数函数》一、单选题（本大题共12小题，共60分）1.（5分）某工厂2005年某种产品的年产量为a,，若该产品年增长率为x ，则2010年该厂这种产品的年产量为y ，那么x 与y 的函数关系式是( )A. y=10axB. y= 10x aC. y = a(1+10%)xD. y = a(1+x)52.（5分）把函数y =2x 的图象向右平移t 个单位长度，所得图象对应的函数解析式为y =2x 3，则t =( )A. 12B. log 23C. log 32D. √33.（5分）设a >0，b >0，化简(a 23b 13).(−a 12b 12)÷(13a 16b 56)的结果是( )A. −13a 23B. −3a 23C. −13aD. −3a4.（5分）某地为了保持水土资源，实行退耕还林，如果2013年退耕8万公顷，以后每年比上一年增加10%，那么2018年需退耕（）A. 8×1.14万公顷B. 8×1.15万公顷C. 8×1.16万公顷D. 8×1.13万公顷5.（5分）下列运算正确的是（）A. a2•a3=a6B. （x5）2=x7C. （-3c ）2=9c2D. （a-2b ）2=a2-2ab+4b26.（5分）给出下列结论，其中正确的序号是( )A. 当a <0时，(a 2)32=a 3 B. √a n n=|a|C. 函数y =(x −2)12−(3x −7)0的定义域是(2,+∞) D. √63=√64127.（5分）已知3x −3−y ⩾5−x −5y 成立，则下列正确的是( )A. x +y ⩽0B. x +y ⩾0C. x −y ⩾0D. x −y ⩽08.（5分）已知集合A ={ x |1<2x ⩽4}，B ={ x |x >1}，则A ∩B =( )A. { x |1⩽x <2}B. { x |1<x ⩽2}C. { x |0<x ⩽2}D. { x |0⩽x <2}9.（5分）三个数0.76，60.7，log 0.76的大小关系为( )A. log 0.76<0.76<60.7B. 0.76<60.7<log 0.76C. log 0.76<60.7<0.76D. 0.76<log 0.76<60.710.（5分）下列运算中，正确的是( )A. x 3⋅x 2=x 5B. x +x 2=x 3C. 2x 3÷x 2=xD. (x2)3=x 3211.（5分）化3√3√3√3为分数指数幂结果是( )A. 3 78B. 3 158C. 3 74D. 3 17812.（5分）下列判断正确的是( )A. 1.61.5>1.62B. 0.50.2>0.50.3C. 1.60.2<0.53.2D. log 20.5>log 32二、填空题（本大题共6小题，共30分）13.（5分）log √22√2+log 23⋅log 34= ______ ，当a <0时，√a 2⋅3a 3⋅a −1= ______ ． 14.（5分）(279)0.5+0.1−2+(21027)3−π0=__________;lg √2+lg 3−lg √10lg 1.8=__________15.（5分）若√9a 2−6a +1=3a −1，则实数a 的取值范围是________. 16.（5分）若x ⋅log 32=1，则2x +2−x =________________.17.（5分）已知函数f(x)为R 上的奇函数且x <0时f(x)=(12)x −7，则不等式f(x)<1的解集为 ______ .18.（5分）解方程：52x −6×5x +5=0的解集为__________. 三、解答题（本大题共6小题，共72分） 19.（12分）计算下列各式的结果： (1)lo g 53+lo g 5115+(lo g 3315).(lo g √2216)；(2)(6+2√5)12+8−23×(94)−12−(0.01)12−(√5−2)−1．20.（12分）计算下列各式的值：(1)log 4√8+≶50+≶2+5 log 53+(−9.8)0； (2)(2764) 23−(254)0.5+(0.008) −23×25．21.（12分）求值：(1)√49−(278)−13+(π−1)0；(2)4a 23b −13÷(−23a −13b −13)(a >0, b >0)．22.（12分）22-1.(1)√259−(827)13−(π+e )0+(14)−12； lg √10.(−lg 10)；23.（12分）求值与化简：(1)(179)12+(32)−1−√(√3−2)2； (2)2lg 6−lg 31+12lg 0.36+13lg 8+2log 24−log 29×log 32.24.（12分）已知函数y =f(x)的图象与g(x)=log a x(a >0，且a ≠1)的图象关于x 轴对称，且g(x)的图象过(4,2)点． (Ⅰ)求函数f(x)的解析式；(Ⅱ)若f(x −1)>f(5−x)，求x 的取值范围．四、多选题（本大题共6小题，共30分）25.（5分）已知实数a ，b 满足log 3a −log 3b <(13)a −(13)b ，则下列结论正确的是 ( )A. a<bB. 1a <1bC. 2a−b <1D. ln(b −a)>026.（5分）下列判断正确的有( )A. √(π−4)2=π−4B. 0∈{−1,0,2}C. cos 1°>sin π6D. y =(√x)2与y =x 是同一个函数27.（5分）已知集合M ={(x,y)|y =f(x)}，若对于任意实数对(x 1,y 1)∈M ，存在(x 2,y 2)∈M ，使x 1x 2+y 1y 2=0成立，则称集合M 是“垂直对点集”；下列四个集合中，是“垂直对点集”的是()A. M ={(x,y)|y =1x 2} B. M ={(x,y)|y =sinx +1} C. M ={(x,y)|y =2x −2} D. M ={(x,y)|y =log 2x}28.（5分）下列说法不正确的是( )A. 命题“∀x > 0，2x > 1”的否定为“∀x ⩽0，2x ⩽1”B. “xy > 0”是“x +y > 0”的充要条件C. “α=β”是“sinα=sinβ”成立的充分不必要条件D. 若“1 x 3”的必要不充分条件是“m−2 x m+2”，则实数m 的取值范围是[1,3] 29.（5分）已知x >0,y >0，lg 2x +lg 8y =lg 2，则1x +13y( )A. 有最小值4B. 有最小值−4C. 有最大值4D. 无最大值30.（5分）函数f （x ）是指数函数，则下列等式中正确的是（）A. f(x +y)=f(x)f(y)B. f(x −y)=f(x)f(y)C. f(xy )=f(x)−f(y) D. f(nx)=[f(x)]n (n ∈Q)答案和解析1.【答案】D;【解析】因为2005年年底的产量为a，年平均增长率为x，则2011年年底产量为a+ax=a（1+x），2010年年底的产量为a（1+x）+a（1+x）x=a（1+x）（1+x）=a（1+x）2，由此得出，从2005年年底开始，每一年年底的产量构成以a为首项，以1+x为公比的等比数列，以2005年年底的产量a为首项，则2010年年底的产量为a5所以，2011年年底的产量y=a（1+x）5．故选D。

4.2 指数函数(精讲)(原卷版附答案).docx

4.2指数函数考点一指数函数的判断【例1-1】（2019·河北桥西.邢台一中高一月考）下列函数中指数函数的个数是（）①23x y =⋅ ②13x y += ③3xy = ④()21xy a =-（a 为常数,12a >,1a ≠） ⑤3y x = ⑥4xy =- ⑦()4xy =-A ．1B ．2C ．3D ．4【例1-2】（2019·河南中原.郑州一中高一开学考试）函数f (x )=(a 2﹣3a +3)a x 是指数函数,则a 的值为（） A ．1 B ．3 C ．2 D ．1或3【一隅三反】1．（2019·山东高三学业考试）函数()2xy a a =-是指数函数,则（）A ．1a =或3a =B ．1a =C ．3a =D ．0a >且1a ≠2．（2019·呼和浩特开来中学高一期中）若函数1()(3)2xf x a a =-⋅是指数函数,则1()2f 的值为( )A ．2B ．-2C ．-D ．3．（2019·辽宁葫芦岛.高一月考）下列函数不是指数函数的是（） A ．12x y +=B ．3x y -=C ．4x y =D ．32x y =考点二定义域和值域【例2-1】（2020·全国高一课时练习）求下列函数的定义域和值域：（1）142x y -=；（2）23y ⎛= ⎪⎝⎭（3）22312x x y --⎛⎫=⎪⎝⎭.【例2-2】（2018·湖南开福.长沙一中高一月考）若函数y =的值域为[0,+∞）,则实数a 的取值范围是_____．【一隅三反】1．（2020·全国高一课时练习）求下列函数的定义域和值域；（1）12x y +=；（2）y =（3）y =2．（2020·全国高一课时练习）求下列函数的定义域与值域.（1）y =（2）1(0,1x x a y a a -=>+且1)a ≠（3）110.3;x y -=（4）y =3．（2020·河北新华.石家庄二中高二期末）若函数()1,121,14xxx f x a x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩的值域为(),+∞a ,则a 的取值范围为（）A ．1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B ．11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．1,14⎛⎤⎥⎝⎦4．（2020·云南五华.昆明一中高三其他（理））设函数y =A ,函数12x y -=的值域为B ,则AB =( )A ．()0,1B ．(]0,1C ．()1,1-D ．[]1,1-5．（2019·湖南高一期中）若函数2411()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭有最大值3,则实数a 的值为（）A ．2-B ．1-C ．1D ．2考点三指数函数性质【例3】（1）（2020·贵溪市实验中学高二期末（文））若函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---≤⎧=⎨>⎩单调递增,则实数a 的取值范围是( )A ．9,34⎛⎫⎪⎝⎭B ．9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．()1,3D ．()2,3（2）（2019·湖南岳阳楼.岳阳一中高一期中）已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( ) A ．(4,1)-B ．(1,4)-C ．(1,4)D ．(0,4)（3）（2019·湖北襄阳）如果1111222b a⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,那么（）A ．a b a a a b <<B ．a a b a b a <<C ．b a a a a b <<D ．b a a a b a <<【一隅三反】1．（2019·浙江南湖.嘉兴一中高一月考）函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭为增函数的区间是（）A ．[)1,-+∞B ．(],1-∞-C ．[)1,+∞D ．(],1-∞2．（2019·浙江柯城.衢州二中高三一模）已知定义在R 上的函数()||32x m f x -+=+m 为实数）为偶函数,记()0.2log 3a f =,()5log b f e =,()c f m π=+,则( )A ．c b a <>B ．213y y y >>C ．123y y y >>D ．132y y y >>1.指数函数性质记忆口诀指数增减要看清,抓住底数不放松；反正底数大于0,不等于1已表明；底数若是大于1,图象从下往上增；底数0到1之间,图象从上往下减；无论函数增和减,图象都过(0,1)点． 2.比较幂值大小的三种类型及处理方法4．（2020·永安市第三中学高二月考）若关于x 的方程()94340xxa ++⋅+=有解,则实数a 的取值范围是（）A ．(,8][0,)-∞-+∞B ．(),4-∞-C ．[8,4)--D ．(,8]-∞-5（2020·上海高一课时练习）已知函数2221()2x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则该函数的单调递增区间是__________.6．（2020·上海普陀.曹杨二中高一期末）函数12x y =-的单调递增区间为________7．（2020·全国高一课时练习）比较下列各题中的两个值的大小．（1）0.10.8-,0.21.25；（2）1ππ-⎛⎫ ⎪⎝⎭,1；（3）30.2-,()0.23-.考点四定点【例4】（2020·浙江高一课时练习）函数()-1=4+x f x a （0a >,且1a ≠）的图象过定点P ,则P 点的坐标为（） A ．(1,5) B ．(1,4) C ．(0,5)D ．(0,4)【一隅三反】1．（2019·涡阳县第九中学高二期末）函数()10,1xy a a a =+>≠的图象必经过点（）A ．(0,1)B ．(1,1)C ．()0,2D ．(2,2)2．（2019·贵州省织金县第二中学高一期中）函数21()x f x a-=(0a >且1)a ≠过定点（） A ．(1,1) B ．1(,0)2C ．(1,0)D ．1(,1)23．（2020·宁夏贺兰县景博中学高一月考）函数y=a x ﹣1+2（a ＞0且a≠1）图象一定过点（）A ．（1,1）B ．（1,3）C ．（2,0）D ．（4,0）考点五图像【例5-1】（2020·广东顺德一中高一期中）函数1(0,1)xy a a a a=->≠的图像可能是（）． A ． B ．C ．D ．【例5-2】（2020·浙江高一课时练习）若函数(01,1)xy a a a m =>-≠+的图像在第一、三、四象限内,则（） A ．1a >B ．1a >,且0m <C ．01a <<,且0m >D ．01a <<【一隅三反】1．（2019·浙江高一期中）函数y x a =+与xy a =,其中0a >,且1a ≠,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是 ( )A ．B ．C ．D ．2．（2020·全国高一课时练习）在如图所示的图象中,二次函数2y ax bx c =++与函数xb y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象可能是（）A ．B ．C ．D ．3．（2020·上海高一课时练习）若函数2xy m =+的图像不经过第二象限,则m 的取值范围是( )A ．m 1≥B ．1m <C ．1m >-D ．1m ≤-4．（2020·内蒙古集宁一中高二期末（理））若直线2y a =与函数|1|(0,1)x y a a a =->≠的图象有两个大众点,则a的取值范围是___________4.2指数函数考点一指数函数的判断【例1-1】（2019·河北桥西.邢台一中高一月考）下列函数中指数函数的个数是（）①23x y =⋅ ②13x y += ③3xy = ④()21xy a =-（a 为常数,12a >,1a ≠） ⑤3y x = ⑥4xy =- ⑦()4xy =-A ．1B ．2C ．3D ．4【参考答案】B【解析】对①：指数式的系数为2,不是1,故不是指数函数；对②：其指数为1x +,不是x ,故不是指数函数；对③④：满足指数函数的定义,故都是指数函数；对⑤：是幂函数,不是指数函数；对⑥：指数式的系数为-1,不是1,故不是指数函数；对⑦：指数的底数为-4,不满足底数大于零且不为1的要求,故不是；综上,是指数函数的只有③④,故选：B.【例1-2】（2019·河南中原.郑州一中高一开学考试）函数f (x )=(a 2﹣3a +3)a x 是指数函数,则a 的值为（） A ．1B ．3C ．2D ．1或3【参考答案】C【解析】因为函数f (x )=(a 2﹣3a +3)a x 是指数函数,故可得2331a a -+=解得1a =或2a =, 当1a =时,不是指数函数,舍去.故选：C.【一隅三反】1．（2019·山东高三学业考试）函数()2xy a a =-是指数函数,则（）A ．1a =或3a =B ．1a =C ．3a =D ．0a >且1a ≠【参考答案】C【解析】因为函数()2xy a a =-是指数函数所以21a -=,0a >且1a ≠,解得3a =.故选：C.2．（2019·呼和浩特开来中学高一期中）若函数1()(3)2xf x a a =-⋅是指数函数,则1()2f 的值为( )A ．2B ．-2C．-D．【参考答案】D【解析】∵函数f （x ）＝（12a ﹣3）•a x 是指数函数,∴12a ﹣3＝1,a ＞0,a ≠1,解得a ＝8, ∴f （x ）＝8x ,∴f （12）==,故选：D ． 3．（2019·辽宁葫芦岛.高一月考）下列函数不是指数函数的是（） A ．12x y += B ．3x y -= C ．4x y = D ．32x y =【参考答案】A【解析】指数函数是形如xy a =（0a >且1a ≠）的函数. 对于A ：1222x x y +==⨯,系数不是1,所以不是指数函数；对于B ：133xx y -⎛⎫== ⎪⎝⎭,符合指数函数的定义,所以是指数函数；对于C ：4xy =,符合指数函数的定义,所以是指数函数；对于D ：382x xy ==,符合指数函数的定义,所以是指数函数.故选：A.考点二定义域和值域【例2-1】（2020·全国高一课时练习）求下列函数的定义域和值域：（1）142x y -=；（2）23y ⎛= ⎪⎝⎭（3）22312x x y --⎛⎫=⎪⎝⎭.【参考答案】（1）定义域{|4}x x ≠,值域为{|0y y >且1}y ≠；（2）定义域{|0}x x =,值域{|1}y y =；（3）定义域R ,值域(]0,16【解析】（1）要使函数式有意义,则40x -≠,解得4x ≠.所以函数142x y -=的定义域为{|4}x x ≠.因为104x ≠-,所以1421x -≠,即函数142x y -=的值域为{|01}y y y >≠，且. （2）要使函数式有意义,则||0x -,解得0x =,所以函数23y ⎛= ⎪⎝⎭{|0}x x =.因为0x =,所以022133⎛⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即函数23y ⎛= ⎪⎝⎭{|1}y y =.（3）函数的定义域为R .因为2223(1)44x x x --=--≥-,所以2234111622x x ---⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 又223102x x --⎛⎫>⎪⎝⎭,所以函数22312x x y --⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为(]0,16.【例2-2】（2018·湖南开福.长沙一中高一月考）若函数y =的值域为[0,+∞）,则实数a 的取值范围是_____．【参考答案】（﹣∞,﹣2]【解析】设()421x x g x a =+⋅+,若函数y =的值域为[0,)+∞,则等价于[0,)+∞是()g x 值域的子集,2()421(2)21x x x x g x a a =+⋅+=+⋅+,设2x t =,则0t >,则2()1y h t t at ==++,(0)10h =>,∴当对称轴02at =-,即0a 时,不满足条件．当02at =->,即0a <时,则判别式△240a =-,即022a a a <⎧⎨-⎩或,则2a -, 即实数a 的取值范围是(-∞,2]-.故参考答案为：(-∞,2]-【一隅三反】1．（2020·全国高一课时练习）求下列函数的定义域和值域；（1）12x y +=；（2）y =（3）y =【参考答案】（1）定义域为R ,值域为(0,)+∞；（2）(,0]-∞,[0,1)；（3）[0,)+∞,[1,)+∞.【解析】（1）12x y +=的定义域为R ,值域为(0,)+∞.（2）由120x -≥知0x ,故y =(,0]-∞；由0121x -<知0121x -<,故y =[0,1).（3）y =[0,)+∞0x 知1x,故y =[1,)+∞.2．（2020·全国高一课时练习）求下列函数的定义域与值域.（1）y =（2）1(0,1x x a y a a -=>+且1)a ≠（3）110.3;x y -=（4）y =【参考答案】（1）定义域为[0,)+∞；值域为[0,1)；（2）定义域为R ；值域为(－1,1)；（3）定义域为{1}xx ≠∣；值域为{0y y >∣且1}y ≠；（4）定义域为15xx ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭∣；值域为{1}yy ≥∣. 【解析】（1）1102x⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,解得：0x ≥, ∴原函数的定义域为[0,)+∞,令11(0)2xt x ⎛⎫=-≥ ⎪⎝⎭,则01,01t ≤<∴≤∴原函数的值域为[0,1) （2）原函数的定义域为R.设x a t =,则(0,)t ∈+∞,11221111t t y t t t -+-===-+++, 0,11t t >∴+>,1201,2011t t -∴<<∴-<<++,21111t ∴-<-<+,即原函数的值域为(1,1)-. （3）由10x -≠得1x ≠,所以函数定义域为{|1}x x ≠,由101x ≠-得1y ≠, 所以函数值域为{|0y y >且1}y ≠.(4)由510x -≥得15x ≥,所以函数定义域为15x x ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭∣,0≥得1y ≥,所以函数值域为{1}yy ≥∣. 3．（2020·河北新华.石家庄二中高二期末）若函数()1,121,14xxx f x a x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪+≥⎪⎪⎝⎭⎩的值域为(),+∞a ,则a 的取值范围为（）A ．1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B ．11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．1,14⎛⎤ ⎥⎝⎦【参考答案】B【解析】当1x <时,()1,212xf x ⎛⎫∈+∞⎛ ⎪⎝⎫= ⎪⎭⎭⎝ 当1≥x 时,()114,4xf x a a a ⎛⎤∈+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ⎥⎝⎦ 函数()f x 的值域为(),+∞a 114212a a ⎧+≥⎪⎪∴⎨⎪≤⎪⎩,即11,42a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦故选：B 4．（2020·云南五华.昆明一中高三其他（理））设函数y =A ,函数12x y -=的值域为B ,则AB =( )A ．()0,1B ．(]0,1C ．()1,1-D ．[]1,1-【参考答案】A【解析】函数定义域满足：210x ->,即11x -<<,所以{}11A x x =-<<,函数12x y -=的值域{}0B y y =>,所以()0,1AB =,故选：A.5．（2019·湖南高一期中）若函数2411()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭有最大值3,则实数a 的值为（）A ．2-B ．1-C ．1D ．2【参考答案】D【解析】由于函数2411()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭有最大值3,所以0a >,且当422x a a-=-=时,()f x 取得最大值为2224411412113333a a a aaf a ⎛⎫⋅-⋅+-+ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故4411,2,2a a a-===.故选：D 考点三指数函数性质【例3】（1）（2020·贵溪市实验中学高二期末（文））若函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---≤⎧=⎨>⎩单调递增,则实数a 的取值范围是( )A ．9,34⎛⎫⎪⎝⎭B ．9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．()1,3D ．()2,3（2）（2019·湖南岳阳楼.岳阳一中高一期中）已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( ) A ．(4,1)-B ．(1,4)-C ．(1,4)D ．(0,4)（3）（2019·湖北襄阳）如果1111222b a⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,那么（）A ．a b a a a b <⎩单调递增,()301373a a a a⎧->⎪∴>⎨⎪-⨯-≤⎩解得934a ≤<所以实数a 的取值范围是9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭．故选：B ．（2）可知函数()f x 为减函数,由2(4)(3)f a f a ->,可得243a a-<,整理得2340a a --<,解得14a -<<,所以不等式的解集为(1,4)-．故选B.(3) 根据函数()1()2x f x =在R 是减函数,且1111222ba⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以10b a >>>,所以a a b a b a <<,故选C.【一隅三反】1．（2019·浙江南湖.嘉兴一中高一月考）函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭为增函数的区间是（）A ．[)1,-+∞B ．(],1-∞-C ．[)1,+∞D ．(],1-∞【参考答案】C【解析】∵13uy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数,222(1)1u x x x =-+=--+在(,1]-∞上递增,在[1,)+∞上递减,∴函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的增区间是[1,)+∞．故选：C ．2．（2019·浙江柯城.衢州二中高三一模）已知定义在R 上的函数()||32x m f x -+=+m 为实数）为偶函数,记()0.2log 3a f =,()5log b f e =,()c f m π=+,则( )11.指数函数性质记忆口诀指数增减要看清,抓住底数不放松；反正底数大于0,不等于1已表明；底数若是大于1,图象从下往上增；底数0到1之间,图象从上往下减；无论函数增和减,图象都过(0,1)点． 2.比较幂值大小的三种类型及处理方法A ．c b a <<B ．c a b <<C ．a c b <<D ．a b c <<【参考答案】B【解析】()f x 为偶函数,()()f x f x ∴-=,||||3232x m x m --+-+∴+=+,||||x m x m ∴-+=+；0m ∴=；||()32x f x -∴=+；()f x ∴在[0,)+∞上单调递减,并且0.25(|log 3|)(log 3)a f f ==,5(log )b f e =,()()c f m f ππ=+=550log log 3e π<<<c a b ∴<<．故选：B ．3．（2020·浙江高一课时练习）设0.914y =,0.4828y =, 1.5312y -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则（）A ．312y y y >>B ．213y y y >>C ．123y y y >>D ．132y y y >>【参考答案】D【解析】 1.50.920.9 1.80.4830.481.44 1.35121422,22282,y y y -⨯⨯⎛⎫======⎝== ⎪⎭,因为函数2xy =在定义域上为单调递增函数,所以132y y y >>．故选：D ．4．（2020·永安市第三中学高二月考）若关于x 的方程()94340xxa ++⋅+=有解,则实数a 的取值范围是（）A ．(,8][0,)-∞-+∞B ．(),4-∞-C ．[8,4)--D ．(,8]-∞-【参考答案】D【解析】由9(4)340x xa ++⋅+=,得443(4)0,(4)3433xxx x a a +++=∴-+=+≥（当且仅当32x =时等号成立）,解得8a ≤-故选D5（2020·上海高一课时练习）已知函数2221()2x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则该函数的单调递增区间是__________.【参考答案】(,1]-∞-【解析】由题得函数的定义域为R . 设2122,()2uu x x v =++=,函数222,u x x =++在∞(-,-1]单调递减,在[1,)-+∞单调递增,函数1()2uv =在其定义域内单调递减,所以2221()2x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭在∞(-,-1]单调递增,在[1,)-+∞单调递减.故参考答案为：(,1]-∞-.6．（2020·上海普陀.曹杨二中高一期末）函数12x y =-的单调递增区间为________【参考答案】(,0]-∞【解析】函数12,010221,1x xxy x x ⎧->⎪=⎨⎛⎫-≤⎪ ⎪⎝⎭=⎩-, 根据指数函数单调性可得,函数在(,0]-∞单调递增,在0,单调递减,所以函数12xy =-的单调递增区间为(,0]-∞.故参考答案为：(,0]-∞ 7．（2020·全国高一课时练习）比较下列各题中的两个值的大小．（1）0.10.8-,0.21.25；（2）1ππ-⎛⎫ ⎪⎝⎭,1；（3）30.2-,()0.23-.【参考答案】（1）0.10.20.81.25-<（2）11ππ-⎛⎫> ⎪⎝⎭（3）()0.230.23->-【解析】（1）因为0.10.10.1450.854--⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 0.20.251.254⎛⎫= ⎪⎝⎭, 又指数函数54xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭为增函数,且0.10.2<,所以0.10.25544⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即0.10.20.8 1.25-<. （2）1ππ-⎛⎫ ⎪⎝⎭01πππ=>=,（3）30.2-00.21>=,()()10.25330-=-=<,所以()0.230.23->-.考点四定点【例4】（2020·浙江高一课时练习）函数()-1=4+x f x a （0a >,且1a ≠）的图象过定点P ,则P 点的坐标为（） A ．(1,5) B ．(1,4) C ．(0,5)D ．(0,4)【参考答案】A【解析】因为xy a =的图象恒过(0,1)点,则1x y a-=的图象恒过(1,1)点,所以()-1=4+x f x a恒过定点()1,5P .故选A .【一隅三反】1．（2019·涡阳县第九中学高二期末）函数()10,1xy a a a =+>≠的图象必经过点（）A ．(0,1)B ．(1,1)C ．()0,2D ．(2,2)【参考答案】C【解析】函数x y a =的图象过点(0,1),而函数1x y a =+的图象是把函数x y a =的图象向上平移1个单位,∴函数1x y a =+的图象必经过的点(0,2)．故选：C ．2．（2019·贵州省织金县第二中学高一期中）函数21()x f x a-=(0a >且1)a ≠过定点（） A ．(1,1) B ．1(,0)2C ．(1,0)D ．1(,1)2【参考答案】D【解析】令12102x x -=⇒=,所以函数21()x f x a -=(0a >且1)a ≠过定点1(,1)2． 3．（2020·宁夏贺兰县景博中学高一月考）函数y=a x ﹣1+2（a ＞0且a≠1）图象一定过点（）A ．（1,1）B ．（1,3）C ．（2,0）D ．（4,0）【参考答案】B 由x ﹣1=0,解得x=1,此时y=1+2=3,即函数的图象过定点（1,3）,故选B考点五图像【例5-1】（2020·广东顺德一中高一期中）函数1(0,1)xy a a a a=->≠的图像可能是（）． A ． B ．C ．D ．【参考答案】D 【解析】∵0a >,∴10a>,∴函数x y a =需向下平移1a 个单位,不过（0,1）点,所以排除A,当1a >时,∴101a <<,所以排除B,当01a <<时,∴11a>,所以排除C,故选D. 【例5-2】（2020·浙江高一课时练习）若函数(01,1)xy a a a m =>-≠+的图像在第一、三、四象限内,则（） A ．1a >B ．1a >,且0m <C ．01a <<,且0m >D ．01a <<【参考答案】B【解析】因为函数xy a =的图像在第一、二象限内,所以欲使其图像在第三、四象限内,必须将xy a =向下移动,因为当01a <<时,图像向下移动,只能经过第一、二、四象限或第二、三、四象限, 所以只有当1a >时,图像向下移动才可能经过第一、三、四象限,故1a >,因为图像向下移动小于一个单位时,图像经过第一、二、三象限,而向下移动一个单位时,图像恰好经过原点和第一、三象限,所以欲使图像经过第一、三、四象限,则必须向下平移超过一个单位, 故11m -<-,0m <,故选：B.【一隅三反】1．（2019·浙江高一期中）函数y x a =+与xy a =,其中0a >,且1a ≠,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是 ( )A ．B ．C ．D ．【参考答案】D【解析】因为函数y x a =+单调递增,所以排除AC 选项；当1a >时,y x a =+与y 轴交点纵坐标大于1,函数xy a =单调递增,B 选项错误；当01a <<时,y x a =+与y 轴交点纵坐标大于0小于1,函数xy a =单调递减；D 选项正确.故选：D2．（2020·全国高一课时练习）在如图所示的图象中,二次函数2y ax bx c =++与函数xb y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象可能是（）A ．B ．C ．D ．【参考答案】A【解析】根据选项中二次函数图象,可知0c ,根据选项中指数函数的图象,可知01b a <<,所以1022b a-<-<, 所以二次函数2y ax bx c =++的对称轴在y 轴左侧,且1,022b x a ⎛⎫=-∈- ⎪⎝⎭, 所以可排除B 、C 、D,只有A 符合题意.故选：A.3．（2020·上海高一课时练习）若函数2xy m =+的图像不经过第二象限,则m 的取值范围是( )A ．m 1≥B ．1m <C ．1m >-D ．1m ≤-【参考答案】D【解析】指数函数2x y =过点0,1,则函数2xy m =+过点()0,1m +,若图像不经过第二象限,则10m +≤,即1m ≤-,故选：D4．（2020·内蒙古集宁一中高二期末（理））若直线2y a =与函数|1|(0,1)x y a a a =->≠的图象有两个大众点,则a 的取值范围是___________【参考答案】102⎛⎫ ⎪⎝⎭，【解析】当01,1a a <<>时,做出|1|xy a =-图象,如下图所示,直线2y a =与函数|1|(0,1)x y a a a =->≠的图象有两个大众点时,1021,02a a <<<<. 故参考答案为:102⎛⎫ ⎪⎝⎭，知识改变命运。

指数函数的性质及常考题型(含解析)

故选：A.
【变式 1-2】下列函数：① = 3 ；② = 6 ；③ = 6 ⋅ 2 ；④ = 8 + 1；⑤ = −6 .
其中一定为指数函数的有（
A．0 个
）
B．1 个
C．2 个
D．3 个
【解题思路】根据指数函数的定义判断即可；
【解答过程】解：形如 =
( > 0且 ≠ 1)为指数函数，其解析式需满足①底数为大于
数
函
数
︶
如图是指数函数（1）y＝ax，
（2）y＝bx，
（3）y＝cx，(4)y＝dx 的图象，底数 a，b，c，
d 与 1 之间的大小关系为 c>d>1>a>b．
由此我们可得到以下规律：在 y 轴右(左)侧图象越高(低)，其底数越大．
3．比较指数幂的大小的方法
比较指数幂的大小的方法（分三种情况）
：
（1）底数相同，指数不同：利用指数函数的单调性来判断；
培
优
篇
高
【变式 5-2】已知函数() = ⋅ 的图像经过点(1,2)，(2,4)．
中
（1）求()的解析式；
数
（2）解不等式( + 3) > (4)．
学
︵
指
数
函
数
︶
【变式 5-3】已知函数() = + (0 < < 1)的图象经过点(0, −1)．
（1）求实数 b；
B．0 < < 1,0 < < 1
指
C．0 < < 1, > 1
D． > 1,0 < < 1
数
函
【变式 6-2】如图中，①②③④中不属于函数 = 3 ， = 2 ， =

4.2 指数函数(精练)(解析版) -人教版高中数学精讲精练(必修一)

x
2
1 ，故值域为 y
|
0
y
1
.
8．（2021·黑龙江·绥化市第一中学高一期中）已知函数 f x 4x a 2x 3 ， a R ．
(1)当 a 4 ，且 x 0, 2 时，求函数 f x 的值域；
(2)若函数 f x 在0, 2 的最小值为1，求实数 a 的值；
【答案】(1)1,3 (2) a 2 2
③
y
2
x
是指数函数；
④ y xx 的底数是 x 不是常数，不是指数函数；
⑤
y
3
1 x
的指数不是自变量
x
，不是指数函数；
1
⑥ y x3 是幂函数．
故答案为：③
9．（2021·全国·高一专题练习）函数 y a2 5a 5 ax 是指数函数，则 a 的值为________．
【答案】 4
f
x
ax2 2x ,
a
1 x
x 1
3a,
x
1 的最小值为
2，则实数
a 的取值范围是______.
【答案】1,
【解析】由题意，函数
f
x
ax2 2x ,
a 1 x
x 1
3a, x
1 的最小值为
2
，
因为函数 f x 在[1, ) 上为增函数，可得 x 1时，函数 f x 有最小值为 2 ，
则当 x (,1) 时，函数 f x 2 ， min
）
A． c a b
B． c b a
【答案】A
1
2
【解析】
b
1 4
3
1 2
3
，
C． b c a

4.2-指数函数 2025年高考数学知识点题型及考项复习

例15 已知函数 =
−
+
−1
+1
> , ≠ 的性质的研究
> 0, ≠ 1 .
（1）判断函数的奇偶性；
【解析】易知函数的定义域为，
因为 − =
− −1
− +1
=
− −1
− +1
定义域为，值域为[1,2]，则下列说法中一定正确的是( BCD
A. = [0,2]
B. ⊆ (−∞, 1]
【解析】由于 = 22 − 2+1 + 2 = 2 − 1
C.0 ∈
2
)
D.1 ∈
+ 1 ∈ [1,2].当函数的最小值为1时，
仅有 = 0满足，所以0 ∈ ，故C正确；
当 = −0.5时,由图象观察可得
方法2 构造幂函数 = −0.5 =
2
又
3
<
3
2 −0.5
,所以
4
3
>
3 −0.5
.
4
3
1

>
2
3
3 −0.5
.
4
> 0 ,则该函数是减函数，
图4.2-10
（3）0.20.3 ，0.30.2 .
【解析】因为幂函数 = 0.2 在[0, +∞)上单调递增，且0.2 < 0.3，所以0.20.2 < 0.30.2 .
（2）0.2 < 25;
【答案】 > −
（3）−5 > +7 ( > 0,且 ≠ 1).

【答案】 < − 或 > −

指数函数习题(经典含答案及详细解析)

指数函数习题一、选择题1．概念运算⎩⎨⎧>≤=⊗ba b b a a b a ，那么函数x x f 21)(⊗=的图象大致为( )2．函数f (x )＝x 2－bx ＋c 知足f (1＋x )＝f (1－x )且f (0)＝3，那么f (b x )与f (c x )的大小关系是( )A ．f (b x )≤f (c x )B ．f (b x )≥f (c x )C ．f (b x )>f (c x )D ．大小关系随x 的不同而不同3．函数y ＝|2x －1|在区间(k －1，k ＋1)内不单调，那么k 的取值范围是( )A ．(－1，＋∞)B ．(－∞，1)C ．(－1,1)D ．(0,2)4．设函数f (x )＝ln[(x －1)(2－x )]的概念域是A ，函数g (x )＝lg(a x －2x －1)的概念域是B ，假设A ⊆B ，那么正数a 的取值范围( )A ．a >3B ．a ≥3C ．a > 5D ．a ≥ 55．已知函数⎩⎨⎧>≤--=-77)3)(3()(6x a x x a x f x ，假设数列{a n }知足a n ＝f (n )(n ∈N *)，且{a n }是递增数列，那么实数a 的取值范围是( )A ．[94，3) B ．(94，3) C ．(2,3)D ．(1,3) 6．已知a >0且a ≠1，f (x )＝x 2－a x ，当x ∈(－1,1)时，均有f (x )<12，那么实数a 的取值范围是( ) A ．(0，12]∪[2，＋∞) B ．[14，1)∪(1,4] C ．[12，1)∪(1,2] D ．(0，14)∪[4，＋∞) 二、填空题7．函数y ＝a x (a >0，且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a 2，那么a 的值是________． 8．假设曲线|y |＝2x ＋1与直线y ＝b 没有公共点，那么b 的取值范围是________．9．(2020·滨州模拟)概念：区间[x 1，x 2](x 1<x 2)的长度为x 2－x 1.已知函数y ＝2|x |的概念域为[a ，b ]，值域为[1,2]，那么区间[a ，b ]的长度的最大值与最小值的差为________．三、解答题10．求函数y ＝2342x x ---+的概念域、值域和单调区间．11．(2020·银川模拟)假设函数y ＝a 2x ＋2a x －1(a >0且a ≠1)在x ∈[－1,1]上的最大值为14，求a 的值．12．已知函数f (x )＝3x ，f (a ＋2)＝18，g (x )＝λ·3ax －4x 的概念域为[0,1]．(1)求a 的值；(2)假设函数g (x )在区间[0,1]上是单调递减函数，求实数λ的取值范围．指数函数答案1.解析：由a ⊗b ＝⎩⎪⎨⎪⎧ a a ≤b b a >b 得f (x )＝1⊗2x ＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2x x ≤0，1 x >0.答案：A2. 解析：∵f (1＋x )＝f (1－x )，∴f (x )的对称轴为直线x ＝1，由此得b ＝2.又f (0)＝3，∴c ＝3.∴f (x )在(－∞，1)上递减，在(1，＋∞)上递增．若x ≥0，那么3x ≥2x ≥1，∴f (3x )≥f (2x )．若x <0，那么3x <2x <1，∴f (3x )>f (2x )．∴f (3x )≥f (2x )．答案：A3.解析：由于函数y ＝|2x －1|在(－∞，0)内单调递减，在(0，＋∞)内单调递增，而函数在区间(k －1，k ＋1)内不单调，因此有k －1<0<k ＋1，解得－1<k <1.答案：C4. 解析：由题意得：A ＝(1,2)，a x －2x >1且a >2，由A ⊆B 知a x －2x >1在(1,2)上恒成立，即a x －2x －1>0在(1,2)上恒成立，令u (x )＝a x －2x －1，那么u ′(x )＝a x ln a －2x ln2>0，因此函数u (x )在(1,2)上单调递增，那么u (x )>u (1)＝a －3，即a ≥3.答案：B5. 解析：数列{a n }知足a n ＝f (n )(n ∈N *)，那么函数f (n )为增函数，注意a 8－6>(3－a )×7－3，因此⎩⎪⎨⎪⎧ a >13－a >0a 8－6>3－a ×7－3，解得2<a <3.答案：C6. 解析：f (x )<12⇔x 2－a x <12⇔x 2－12<a x ，考查函数y ＝a x 与y ＝x 2－12的图象，当a >1时，必有a －1≥12，即1<a ≤2，当0<a <1时，必有a ≥12，即12≤a <1，综上，12≤a <1或1<a ≤2. 答案：C7. 解析：当a >1时，y ＝a x 在[1,2]上单调递增，故a 2－a ＝a 2，得a ＝32.当0<a <1时，y ＝a x 在[1,2]上单调递减，故a －a 2＝a 2，得a ＝12.故a ＝12或32. 答案：12或328. 解析：别离作出两个函数的图象，通过图象的交点个数来判定参数的取值范围．曲线|y |＝2x ＋1与直线y ＝b 的图象如下图，由图象可得：若是|y |＝2x ＋1与直线y ＝b 没有公共点，那么b 应知足的条件是b ∈[－1,1]．答案：[－1,1]9. 解析：如图知足条件的区间[a ，b ]，当a ＝－1，b ＝0或a ＝0，b ＝1时区间长度最小，最小值为1，当a ＝－1，b ＝1时区间长度最大，最大值为2，故其差为1. 答案：110. 解：要使函数成心义，那么只需－x 2－3x ＋4≥0，即x 2＋3x －4≤0，解得－4≤x ≤1.∴函数的概念域为{x |－4≤x ≤1}．令t ＝－x 2－3x ＋4，那么t ＝－x 2－3x ＋4＝－(x ＋32)2＋254， ∴当－4≤x ≤1时，t max ＝254，现在x ＝－32，t min ＝0，现在x ＝－4或x ＝1. ∴0≤t ≤254.∴0≤－x 2－3x ＋4≤52. ∴函数y ＝2341()2x x --+[28，1]．由t ＝－x 2－3x ＋4＝－(x ＋32)2＋254(－4≤x ≤1)可知，当－4≤x ≤－32时，t 是增函数，当－32≤x ≤1时，t 是减函数．依照复合函数的单调性知：y ＝1()2在[－4，－32]上是减函数，在[－32，1]上是增函数． ∴函数的单调增区间是[－32，1]，单调减区间是[－4，－32]． 11. 解：令a x ＝t ，∴t >0，那么y ＝t 2＋2t －1＝(t ＋1)2－2，其对称轴为t ＝－1.该二次函数在[－1，＋∞)上是增函数．①若a >1，∵x ∈[－1,1]，∴t ＝a x ∈[1a，a ]，故当t ＝a ，即x ＝1时，y max ＝a 2＋2a －1＝14，解得a ＝3(a ＝－5舍去)．②假设0<a <1，∵x ∈[－1,1]，∴t ＝a x ∈[a ，1a ]，故当t ＝1a，即x ＝－1时， y max ＝(1a＋1)2－2＝14. ∴a ＝13或－15(舍去)．综上可得a ＝3或13. 12. 解：法一：(1)由已知得3a ＋2＝18⇒3a ＝2⇒a ＝log 32.(2)现在g (x )＝λ·2x －4x ，设0≤x 1<x 2≤1，因为g (x )在区间[0,1]上是单调减函数，因此g (x 1)－g (x 2)＝(2x 1－2x 2)(λ－2x 2－2x 1)>0恒成立，即λ<2x 2＋2x 1恒成立．由于2x 2＋2x 1>20＋20＝2，因此实数λ的取值范围是λ≤2.法二：(1)同法一．(2)现在g (x )＝λ·2x －4x ，因为g (x )在区间[0,1]上是单调减函数，因此有g ′(x )＝λln2·2x －ln4·4x ＝ln2[－2·(2x )2＋λ·2x ]≤0成立．设2x ＝u ∈[1,2]，上式成立等价于－2u 2＋λu ≤0恒成立．因为u ∈[1,2]，只需λ≤2u 恒成立，因此实数λ的取值范围是λ≤2.。

(完整版)指数函数及对数函数复习(有详细知识点及习题详细讲解)

指数函数与对数函数总结与练习一、指数的性质（一）整数指数幂n 1．整数指数幂概念：a =a ⋅Λ⋅a (n ∈N )a 0=1(a ≠0)1⋅4a 243*n 个aa-n=1a ≠0,n ∈N *)n(a 2．整数指数幂的运算性质：（1）a m ⋅a n =a m +n (m ,n ∈Z )（2）a （3）(ab )=a ⋅b n n n ()mn=a mn(m ,n ∈Z )(n ∈Z )其中a ÷a =a ⋅a m n m -n =a m -n a n ⎛a ⎫-1nn -n ， ⎪=(a ⋅b)=a ⋅b =n ．b ⎝b ⎭n 3．a 的n 次方根的概念即：若x n 一般地，如果一个数的n 次方等于a n >1,n ∈N )，那么这个数叫做a 的n 次方根，=a ，则x 叫做a 的n 次方根，(n >1,n ∈N )**(说明：①若n 是奇数，则a 的n 次方根记作n a ；若a >0则n a >0，若a <o 则n a <0；②若n 是偶数，且a >0则a 的正的n 次方根记作n a ，a 的负的n 次方根，记作：-n a ；（例如：8的平方根±8=±2216的4次方根±416=±2）③若n 是偶数，且a <0则n a 没意义，即负数没有偶次方根；④Θ0=0n >1,n ∈N nn (*)∴n 0=0；⑤式子a 叫根式，n 叫根指数，a 叫被开方数。

∴(a )nn=a ．．4．a 的n 次方根的性质一般地，若n 是奇数，则n a n =a ；若n 是偶数，则n a n =a =⎨5．例题分析：例1．求下列各式的值：（1）3-8⎧a⎩-aa ≥0a <0．(3)（2）(-10)*2（3）4(3-π)（4）4例2．已知a 1,n ∈N ，化简：n (a -b )+n (a +b )．n n （二）分数指数幂1051231．分数指数幂：5a =a =a102(a >0)3a =a =a124(a >0)即当根式的被开方数能被根指数整除时，根式可以写成分数指数幂的形式；如果幂的运算性质（2）a 3()kn=akn 对分数指数幂也适用，442255⨯3⨯4⎛2⎫⎛⎫2532例如：若a >0，则 a 3⎪=a 3=a ， a 4⎪=a 4=a ，∴a =a 3⎝⎭⎝⎭a =a ．545即当根式的被开方数不能被根指数整除时，根式也可以写成分数指数幂的形式。

指数函数习题（经典含答案及详细解析）

2．函数f (x )＝x 2－bx ＋c 满足f (1＋x )＝f (1－x )且A ．f (b x )≤f (c x) B ．f (b x )≥f (c x) lg(a x －2x－5 ≥5 [9，(9，1，，1[1，[1，，1)上的最大值比最小值大，则234x x ---+11．(2011·银川模拟)若函数y ＝a 2x ＋2a x－1(a >0且a ≠1)在x ∈[－1,1]上的最大值为14，求a 的值．的值．12．已知函数f (x )＝3x ，f (a ＋2)＝18，g (x )＝λ·3ax －4x的定义域为[0,1]． (1)求a 的值；的值；(2)若函数g (x )在区间[0,1]上是单调递减函数，求实数λ的取值范围．的取值范围．指数函数答案指数函数答案1.1.解析：由解析：由a ⊗b ＝îïíïìa a ≤bba >b得f (x )＝1⊗2x＝îïíïì2xx，1x答案：答案：A A 2. 2. 解析：∵解析：∵f (1(1＋＋x )＝f (1(1－－x )，∴f (x )的对称轴为直线x ＝1，由此得b ＝2. 又f (0)(0)＝＝3，∴c ＝3.3.∴∴f (x )在(－∞，－∞，1)1)1)上递减，在上递减，在上递减，在(1(1(1，＋∞)上递增．，＋∞)上递增．，＋∞)上递增．若x ≥0，则3x ≥2x ≥1，∴f (3x )≥f (2x)．若x <0<0，则，则3x<2x<1<1，∴，∴f (3x)>f (2x)． ∴f (3x )≥f (2x )．答案：答案：A A3.3.解析：由于函数解析：由于函数y ＝|2x－1|1|在在(－∞，－∞，0)0)0)内单调递减，在内单调递减，在内单调递减，在(0(0(0，＋∞)内单调递增，而函数在，＋∞)内单调递增，而函数在区间区间((k －1，k ＋1)1)内不单调，所以有内不单调，所以有k －1<0<k ＋1，解得－，解得－1<1<k <1. 答案：答案：C C4. 4. 解析：由题意得：解析：由题意得：A ＝(1,2)(1,2)，，a x －2x >1且a >2>2，由，由A ⊆B 知a x －2x>1在(1,2)(1,2)上恒成立，即上恒成立，即a x －2x －1>0在(1,2)(1,2)上恒成立，令上恒成立，令u (x )＝a x －2x －1，则u ′(x )＝a x ln a －2x ln2>0ln2>0，所以函数，所以函数u (x )在(1,2)(1,2)上单调递增，则上单调递增，则u (x )>u (1)(1)＝＝a －3，即a ≥3.≥3. 答案：答案：B B5. 5. 解析：数列解析：数列解析：数列{{a n }满足a n ＝f (n )(n ∈N *)，则函数f (n )为增函数，为增函数，注意a 8－6>(3>(3－－a )×7－)×7－33，所以îïíïìa >13－a >0a8－6－a －3，解得2<a <3.答案：答案：C C6. 6. 解析：解析：f (x )<12⇔x 2－a x <12⇔x 2－12<a x ，考查函数y ＝a x 与y ＝x 2－12的图象，的图象，当a >1时，必有a －1≥12，即1<a ≤2，≤2，当0<a <1时，必有a ≥12，即12≤a <1<1，，综上，12≤a <1或1<a ≤2.≤2.答案：答案：C C7. 7. 解析：当解析：当a >1时，y ＝a x 在[1,2][1,2]上单调递增，故上单调递增，故a 2－a ＝a 2，得a ＝32.当0<a <1时，y ＝ax 在[1,2][1,2]上单调递减，故上单调递减，故a －a 2＝a 2，得a ＝12.故a ＝12或32.答案：12或328. 8. 解析：分别作出两个函数的图象，通过图象的交点个数来判断参数的取值范围．解析：分别作出两个函数的图象，通过图象的交点个数来判断参数的取值范围．解析：分别作出两个函数的图象，通过图象的交点个数来判断参数的取值范围．曲线曲线||y |＝2x＋1与直线y ＝b 的图象如图所示，由图象可得：如果的图象如图所示，由图象可得：如果||y |＝2x＋1与直线y ＝b 没有公共点，则b 应满足的条件是b ∈[－1,1]1,1]．．答案：答案：[[－1,1]9. 9. 解析：如图满足条件的区间解析：如图满足条件的区间解析：如图满足条件的区间[[a ，b ]，当a ＝－＝－11，b ＝0或a ＝0，b ＝1时区间长度最小，最小值为1，当a ＝－＝－11，b ＝1时区间长度最大，最大值为2，故其差为1. 答案：答案：1 110. 10. 解：要使函数有意义，则只需－解：要使函数有意义，则只需－x 2－3x ＋4≥0，即x 2＋3x －4≤0，解得－4≤x ≤1.≤1. ∴函数的定义域为∴函数的定义域为{{x |－4≤x ≤1}．≤1}．令t ＝－x 2－3x ＋4，则t ＝－x 2－3x ＋4＝－＝－((x ＋32)2＋254，∴当－4≤x ≤1时，t max ＝254，此时x ＝－32，t min ＝0，此时x ＝－＝－44或x ＝1.∴0≤t ≤254.∴0≤－x 2－3x ＋4≤52.∴函数y ＝2341()2x x ---+的值域为的值域为[[28，1]1]．．＋)＋(≤－时，≤234()2x x ---+在，－32]－32，－32，，－32][1a，，1a ]＝1a，即(1a＋＝13或－15(或13.。

(完整版),指数函数讲义经典整理(含答案),推荐文档

1指数函数讲义经典整理（含答案）一、同步知识梳理知识点1：指数函数函数叫做指数函数，其中是自变量，函数的定义域是(01)xy a a a =>≠且x R 知识点2：指数函数的图像和性质知识点3：指数函数的底数与图像的关系指数函数在同一直角坐标系中的图像的相对位置与底数大小的关系如图所示，则，01c d a b <<<<<在轴右侧，图像从下到上相应的底数也由小变大，y 在轴左侧，图像从上到下相应的底数也由小变大y 即无论在轴左侧还是右侧，底数按逆时针方向变大y 在第一象限内，“底大图高”知识点4：指数式、指数函数的理解2① 分数指数幂与根式或以互化，通常利用分数指数幂进行根式的运算② 根式的运算、变形、求值、化简及等式证明在数学中占有重要的地位，是研究方程、不等式和函数的基础，应引起重视③ 在有关根式、分数指数幂的变形、求值过程中，要注意运用方程的观点处理问题，通过解方程或方程组来求值④ 在理解指数函数的概念时，应抓住定义的“形式”，像等1223,,21xx y y x y y =⋅===-函数均不符合形式，因此，它们都不是指数函数()01x y a a a =>≠且⑤ 画指数函数的图像，应抓住三个关键点：x y a =()()11,,0,1,1,a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭二、同步题型分析题型1：指数函数的定义、解析式、定义域和值域例1：已知函数，且．（1）求m 的值；（2）判定f （x ）的奇偶性；（3）判断f （x ）在（0，+∞）上的单调性，并给予证明．考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；函数单调性的判断与证明．专题：计算题．（1）欲求m的值，只须根据f（4）=的值，当x=4时代入f（x）解一个指数方程即可；（2）求出函数的定义域x|x≠0}，利用奇偶性的定义判断f（x）与f（﹣x）的关系，即可得到答案；（3）利用单调性的定义证明即可．任取0＜x1＜x2，只要证明f（x1）＞f（x2），即可．解答：解：（1）因为，所以，所以m=1．（2）因为f（x）的定义域为{x|x≠0}，又，所以f（x）是奇函数．（3）任取x1＞x2＞0，则，因为x1＞x2＞0，所以，所以f（x1）＞f（x2），所以f（x）在（0，+∞）上为单调增函数．点评：本题主要考查了函数单调性的判断、函数奇偶性的判断，与证明及指数方程的解法．在判定函数奇偶性时，一定注意函数的定义域关于原点对称，属于基础题．例2：已知函数，（1）讨论函数的奇偶性；（2）证明：f（x）＞0．3指数函数的定义、解析式、定义域和值域；函数奇偶性的判断；函数奇偶性的性质．专题：计算题．分析：（1）由2x﹣1≠0解得义域为{x|x≠0}，关于原点对称．f（﹣x）=（）（﹣x）=（）x=f（x），故该函数为偶函数．（2）任取x∈{x|x≠0}，当x＞0时，2x＞20=1且x＞0，故，从而．当x＜0时，﹣x＞0，故f（﹣x）＞0，由函数为偶函数，能证明f（x）＞0在定义域上恒成立．解答：解：（1）该函数为偶函数．由2x﹣1≠0解得x≠0即义域为{x|x≠0}关于原点对称…（2分）f（﹣x）=（）（﹣x）=﹣（+）x=（）x=（）x=（）x=f（x）（6分）故该函数为偶函数．…（7分）（2）证明：任取x∈{x|x≠0}当x＞0时，2x＞20=1且x＞0，∴2x﹣1＞0，4故从而…（11分）当x＜0时，﹣x＞0，∴f（﹣x）＞0，…（12分）又因为函数为偶函数，∴f（x）=f（﹣x）＞0，…（13分）∴f（x）＞0在定义域上恒成立．…（14分）点评：本题考查函数的奇偶性的判断和证明f（x）＞0．解题时要认真审题，注意指数函数性质的灵活运用．例3：已知函数y=ax（a＞0且a≠1）在[1，2]上的最大值与最小值之和为20，记．（1）求a的值；（2）求f（x）+f（1﹣x）的值；（3）求的值．考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域．专题：综合题；函数的性质及应用．5分析：（1）由y=ax单调得a+a2=20，由此可求a；（2）写出f（x），代入运算可得；（3）借助（2）问结论分n为奇数、偶数讨论可求；解答：解：（1）∵函数y=ax（a＞0且a≠1）在[1，2]上的最大值与最小值之和为20，且y=ax单调，∴a+a2=20，得a=4，或a=﹣5（舍去）；（2）由（1）知，∴====1；（3）由（2）知f（x）+f（1﹣x）=1，得n 为奇数时，=×1=；n 为偶数时，=+f （）==；综上，=．点评：本题考查指数函数的单调性、最值等知识，属中档题．6题型2：指数函数的图像变换．例1：已知函数y=|2x﹣2|（1）作出其图象；（2）由图象指出函数的单调区间；（3）由图象指出当x取何值时，函数有最值，并求出最值．考点：指数函数的图像变换．专题：综合题；函数的性质及应用．分析：（1）函数y=|2x﹣2|图象是由y=2x的图象向下平移2个单位，再将x轴下方的部分翻着到x轴上方得到．（2）结合函数的图象，可得函数的减区间和增区间．（3）数形结合可得，当x=1时，ymiin=0．解答：解：（1）函数y=|2x﹣2|图象是由y=2x的图象向下平移2个单位，再将x轴下方的部分翻着到x轴上方得到，如图所示：（2）结合函数的图象，可得函数的减区间为（﹣∞，1]，增区间为（1，+∞）．（3）数形结合可得，当x=1时，ymiin=0．7点评：本题主要考查指数函数的图象和性质综合，体现了数形结合的数学思想，属于中档题．题型3：指数函数单调性例1：已知函数f（x）=a•2x+b•3x，其中常数a，b满足a•b≠0（1）若a•b＞0，判断函数f（x）的单调性；（2）若a=﹣3b，求f（x+1）＞f（x）时的x的取值范围．考点：指数函数的单调性与特殊点；函数单调性的判断与证明；函数单调性的性质．专题：函数的性质及应用．分析：（1）分a＞0，b＞0和a＜0，b＜0两种情况讨论，运用单调性的定义可作出判断；（2）当a=﹣3b时，f（x）=﹣3b•2x+b•3x=b（3x﹣3•2x），分b＞0，b＜0两种情况进行讨论，整理可得指数不等式解出即可；8解答：解：（1）当a＞0，b＞0时，任意x1，x2∈R，且x1＜x2，则f（x1）﹣f（x2）=a （﹣）+b （﹣），∵＜，＜，a＞0，b＞0，∴a（﹣）＜0，b （﹣）＜0，∴f（x1）﹣f（x2）＜0，即f（x1）＜f（x2），故函数f（x）在R上是增函数；当a＜0，b＜0时，同理，可判断函数f（x）在R上是减函数；（2）当a=﹣3b时，f（x）=﹣3b•2x+b•3x=b（3x﹣3•2x），则f（x+1）＞f（x）即化为b（3x+1﹣3•2x+1）＞b（3x﹣3•2x），若b＞0，则有3x+1﹣3•2x+1＞3x﹣3•2x，整理得，解得x＞1；若b＜0，则有3x+1﹣3•2x+1＜3x﹣3•2x，整理得，解得x＜1；故b＞0时，x的范围是x＞1；当b＜0时，x的范围是x＜1．点评：本题考查函数单调性的判断、指数函数的单调性的应用，考查分类讨论思想，属基础题．例2：已知定义在（﹣1，1）上的奇函数f（x）．在x∈（﹣1，0）时，f（x）=2x+2﹣x．（1）试求f（x）的表达式；9（2）用定义证明f（x）在（﹣1，0）上是减函数；（3）若对于x∈（0，1）上的每一个值，不等式t•2x•f（x）＜4x﹣1恒成立，求实数t的取值范围．考点：指数函数综合题；奇偶性与单调性的综合．专题：计算题；函数的性质及应用．分析：（1）由f（x）是定义在（﹣1，1）上的奇函数可得f（0）=0，x∈（0，1）时，f（x）=﹣f（﹣x）=﹣（2x+2﹣x）；从而写出f（x）的表达式；（2）取值，作差，化简，判号，下结论五步；（3）对于x∈（0，1）上的每一个值，不等式t•2x•f（x）＜4x﹣1恒成立转化为对于x∈（0，1）上的每一个值，不等式t＞﹣恒成立，从而可得．解答：解：（1）∵f（x）是定义在（﹣1，1）上的奇函数，∴f（0）=0，设∈（0，1），则﹣x∈（﹣1，0），则f（x）=﹣f（﹣x）=﹣（2x+2﹣x），10故f（x）=；（2）任取x1，x2∈（﹣1，0），且x1＜x2，则f（x1）﹣f（x2）=+﹣（+）=，∵x1＜x2＜0，∴﹣＜0，0＜＜1，故f（x1）﹣f（x2）＞0，故f（x）在（﹣1，0）上是减函数；（3）由题意，t•2x•f（x）＜4x﹣1可化为t•2x•（﹣（2x+2﹣x））＜4x﹣1，化简可得，t＞﹣，令g（x）=﹣=﹣1+，∵x∈（0，1），∴g（x）＜﹣1+=0，故对于x∈（0，1）上的每一个值，不等式t•2x•f（x）＜4x﹣1恒成立可化为11t≥0．点评：本题考查了函数的性质的综合应用及恒成立问题的处理方法，属于难题．例3：已知函数f（x）=|2x﹣1﹣1|，（x∈R）．（1）证明：函数f（x）在区间（1，+∞）上为增函数，并指出函数f（x）在区间（﹣∞，1）上的单调性；（2）若函数f（x）的图象与直线y=t有两个不同的交点A（m，t），B（n，t），其中m＜n，求m+n 的取值范围．考点：指数函数综合题．专题：计算题；证明题．分析：（1）函数单调性的证明，通常依据定义，步骤为：取值，作差，变形，定号，下结论，由于与指数函数有关，求解时要利用到指数函数的单调性；（2）由（1）可知，函数的值域为（0，1），要使函数f（x）的图象与直线y=t有两个不同的交点，故有t∈（0，1）又函数f（x）的图象与直线y=t有两个不同的交点，所以A（m，t），B（n，t）分别位于直线x=1的两侧，由m＜n，得m＜1＜n，故可以求出m+n，进而由t∈（0，1），可求m+n的取值范围．解答：解：（1）证明：任取x1∈（1，+∞），x2∈（1，+∞），且x1＜x2，=，∵x1＜x2，∴，12∴，∴f（x1）＜f（x2）．所以f（x）在区间（1，+∞）上为增函数．（5分）函数f（x）在区间（﹣∞，1）上为减函数．（6分）（2）因为函数f（x）在区间（1，+∞）上为增函数，相应的函数值为（0，+∞），在区间（﹣∞，1）上为减函数，相应的函数值为（0，1），由题意函数f（x）的图象与直线y=t有两个不同的交点，故有t∈（0，1），（8分）易知A（m，t），B（n，t）分别位于直线x=1的两侧，由m＜n，得m＜1＜n，故2m﹣1﹣1＜0，2n﹣1﹣1＞0，又A，B两点的坐标满足方程t=|2x﹣1﹣1|，故得t=1﹣2m﹣1，t=2n﹣1﹣1，即m=log2（2﹣2t），n=log2（2+2t），（12分）故m+n=log2（2﹣2t）+log2（2+2t）=log2（4﹣4t2），当0＜t＜1时，0＜4﹣4t2＜4，﹣∞＜log2（4﹣4t2）＜2．因此，m+n的取值范围为（﹣∞，2）．（17分）点评：本题的考点是指数函数综合问题，主要考查函数单调性的证明，考查函数图形的性质，有较强的综合性．依据定义，证明函数的单调性的步骤通常为：取值，作差，变形，定号，下结论三、课堂达标检测检测题1：已知函数f（x）=（其中e=2.71828…是一个无理数）．13（1）求函数f（x）的定义域；（2）判断奇偶性并证明之；（3）判断单调性并证明之．考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；函数单调性的判断与证明；函数奇偶性的判断．专题：计算题；证明题．分析：（1）把分子整理变化成和分母相同的一部分，进行分子常数化，则变量只在分母上出现，根据分母是一个指数形式，恒大于零，得到函数的定义域是全体实数．（2）根据上一问值函数的定义域关于原点对称，从f（﹣x）入手整理，把负指数变化为正指数，就得到结果，判断函数是一个奇函数．（3）根据判断函数单调性的定义，设出两个任意的自变量，把两个自变量的函数值做差，化成分子和分母都是因式乘积的形式，根据指数函数的性质，判断差和零的关系．解答：解：f（x）==1﹣（1）∵e2x+1恒大于零，∴x∈R（2）函数是奇函数∵f（﹣x）==又由上一问知函数的定义域关于原点对称，∴f（x）为奇函数14（3）是一个单调递增函数设x1，x2∈R 且x1＜x2则f（x1）﹣f（x2）=1﹣=∵x1＜x2，∴∴f（x1）﹣f（x2）＜0即f（x1）＜f（x2）∴f（x）在R是单调增函数点评：本题考查函数的定义域，考查函数的奇偶性的判断及证明．考查函数单调性的判断及证明，考查解决问题的能力，是一个综合题目．检测题2：已知函数f（x）=2ax+2（a为常数）（1）求函数f（x）的定义域．（2）若a=1，x∈（1，2]，求函数f（x）的值域．（3）若f（x）为减函数，求实数a的取值范围．考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；指数函数的单调性与特殊点．专题：常规题型；转化思想．分析：（1）利用指数函数的定义域来考虑．（2）利用函数f（x）在（1，2]上的单调性求函数的值域．15（3）根据复合函数的单调性，函数u=ax+2必须为减函数．解答：解：（1）函数y=2ax+2对任意实数都有意义，所以定义域为实数集R．（2）因为a=1，所以f（x）=2x+2．易知此时f（x）为增函数．又因为1＜x≤2，所以f（1）＜f（x）≤f（2），即8＜f（x）≤16．所以函数f（x）的值域为（8，16]．（3）因为f（x）为减函数，而y=2u是增函数，所以函数u=ax+2必须为减函数．所以得a＜0点评：本题考查指数函数的定义域、值域、单调性，复合函数的单调性，体现转化的数学思想．检测题3：设f（x）的定义域是（﹣∞，0）∪（0，+∞），且f（x）对任意不为零的实数x都满足f（﹣x）=﹣f（x）．已知当x＞0时（1）求当x＜0时，f（x）的解析式（2）解不等式．考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；函数奇偶性的性质．专题：常规题型．分析：（1）求当x＜0时，f（x）的解析式，在哪个区间上求解析式，就在哪个区间上取值x，再转化到已知区间上求解析式，由f（﹣x）=﹣f（x）解出f（x）即可．（2）解不等式f（x）＜﹣，分x＞0和x＜0两种情况，根据求得的解析式求解即可．16解答：解：（1）当x＜0时，﹣x＞0，=又f（﹣x）=﹣f（x）所以，当x＜0时，（2）x＞0时，，∴化简得∴，解得1＜2x＜4∴0＜x＜2当x＜0时，∴解得2x＞1（舍去）或∴x＜﹣2解集为{x|x＜﹣2或0＜x＜2}点评：本题考查分段函数解析式的求法，注意在哪个区间上求解析式，就在哪个区间上取值，再转化到已知的区间上求解析式，再根据奇偶性，解出f（x）来．解不等式也要分段求解，注意x的取值范围．1718。

微专题15 指数函数及其性质(解析版)

2 x 2 t2 对应 2 个 x ，故方程 f 2 x 2 a 0(a R) 有 3 个根.
③当 0＜a＜1 时，方程 f (t) a 0 有三个根 1 t1 0 ，0 t2 1 ，1 t3 2 ，方程 2 x 2 t1 ，对应 2 个 x ，方程 2 x 2 t2 对应 2 个 x ，方程 2 x 2 t3 对应 2 个 x ，故方程
变式
9．（2022·河南·登封市第一高级中学高一阶段练习）函数
f
(x)
9x
1 3
x
1
3 4
在
[1, ) 上的值域为___________.
【答案】
3 4
,
75 4
【解析】
f
(x)
9 x
1 x1 3
3 4
1 x 3
2
3
1 3
x
3 4
∵
x
[1,
)
则令
t
1 3
x
0, 3
y t 2 3t 3 在 0,3 递增
4
∴
y
3 4
,
75 4
故答案为：
3 4
,
75 4
．
变式 10．（2022·陕西渭南·高一期末）方程 2x 3x k 的解在 1, 2 内，则 k 的取值范围是
故选：B
例
2．（2022·福建·莆田二中高一期中）已知函数
f
x
2x
1
,x
2 ，若实数
a,b, c
满足
x 4, x 2
a b c ，且 f a f b f c ，则 2ac 2bc 的取值范围为（）
A． 4,8
B． 4,16
C． 8,32

(完整版)指数函数专题讲义含答案,推荐文档

命题：焦雷
（2） (, 1] [0, ) ．
例题三：答案:D.因为 f(x)在 R 上是增函数，故结合图象知Error!，解得 4≤a<8. 例题四：奇函数．
4
既然选择了远方，便只顾风雨兼程
例题五：（1）x 2 ．（2） (1,) ． 4
例题六：解：由题意得 1＋2x＋4xa>0 在 x∈(－∞，1]上恒成立， 1＋2x
B．(1,8)
C．(4,8)
D．[4,8)
题型四：判断奇偶性
例四．判断函数 y 2x 1 的奇偶性. 2x 1
题型五：解指数方程、不等式例五．（1）解方程3x2 32x 80 ．
（2）解不等式(a2 2a 5)3x (a2 2a 5)1x .
1
既然选择了远方，便只顾风雨兼程
题型六：不等式恒成立问题例六．函数 y＝1＋2x＋4xa 在 x∈(－∞，1]上 y>0 恒成立，求 a 的取值范围．
f
(x)
2 2 x
2x
在区间[﹣1，2]上的值域是
．
11.函数 y a2x 2ax 1(a 0且a 1)在区间[1且1]上有最大值 14，则 a 的值是
．
12.若函数 f (x) ax 1(a 0, a 1) 的定义域和值域都是0,2，则实数 a 的值为
．
1
1
13. 已知 x y 12, xy 9 ，且 x y ，求
)．
D． a＞1 2
2
既然选择了远方，便只顾风雨兼程
6.若关于 x 的方程| ax 1| 2a(a 0, a 1) 有两个不等实根，则 a 的取值范围是( ) ．
A．(0,1)∪(1，＋∞)
B．(0,1) 1
C．(1，＋∞)

指数函数讲义经典整理[附答案解析]

指数函数讲义经典整理（含答案）一、同步知识梳理知识点1:指数函数函数y°且a 1）叫做指数函数，其中x是自变量，函数的定义域是R 知识点2 :指数函数的图像和性质知识点3 :指数函数的底数与图像的关系指数函数在同一直角坐标系中的图像的相对位置与底数大小的关系图所示，则° C d 1 a b，在y轴右侧，图像从下到上相应的底数也由小变大，在y轴左侧，图像从上到下相应的底数也由小变大即无论在y轴左侧还是右侧，底数按逆时针方向变大在第一象限内，“底大图高”知识点4 :指数式、指数函数的理解①分数指数幕与根式或以互化，通常利用分数指数幕进行根式的运算② 根式的运算、变形、求值、化简及等式证明在数学中占有重要的地位，是研究方程、不等式和函数的基础，应引起重视③ 在有关根式、分数指数幕的变形、求值过程中，要注意运用方程的观点处理问题，通过解方程或方程组来求值1 x2x^2x④ 在理解指数函数的概念时，应抓住定义的“形式”，像y 23,y x ，y 3 ,y 2 1等£馅)-f (x 2)=x t -^- (x 2-^函数均不符合形式，因此，它们都不是指数函数⑤画指数函数y的图像，应抓住三个关键点:1,a , 0,1 ,1丄a、同步题型分析题型1 ：指数函数的定义、解析式、定义域和值域例1 :已知函数 (1) (2) (3) 工，且求m 的值；判定f (x )的奇偶性；判断f ( x )在(0, + g)上的单调性，并给予证明. 考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；函数单调性的判断与证明. 专题：计算题. 分析：(1) (2) (3) 解答:欲求m 的值，只须根据f (4 ) 求出函数的定义域 x|x 利用单调性的定义证明即可•任取 2=二的值，当x=4时代入f (x )解一个指数方程即可；工0｝，利用奇偶性的定义判断f (x )与f (- x )的关系，即可得到答案; 0 v x1 v x2，只要证明 f (x1 )> f (x2 ),即可.解：(1)因为，所以m=1 .(2)因为f ( x )的定义域为{x|xf ( - K )--0},又所以f ( x ) (3是奇函数.) 任x1 x2因为x1 >x2 >0,所以j - a i+护，所以 f (x1 )> f (x2 ),所以f ( x )在(0, + 8)上为单调增函数. 点评：本题主要考查了函数单调性的判断、函数奇偶性的判断，与证明及指数方程的解法•在判定函数奇偶性时，一定注意函数的定义域关于原点对称，属于基础题.(1) 讨论函数的奇偶性; (2) 证明：f (x )> 0 .考点:指数函数的定义、专题：解析式、定义域和值域；函数奇偶性的判断；函数奇偶性的性质.计算题. 分析：x=f (x ),故该函数为偶函数.(2 )任取 x € {x|x 工 0}当 x > 0 时，2x > 20=1.当x v 0时，-x > 0 ,故f ( - x )> 0 ,由函数为偶函数，能证明f (x )> 0在定义域上恒成立.解答：解: (1 (该函数为偶函数.由2x - 1工0解得x 工0即义域为 {x|x 丰0}关于原点对称…(分)(1)由2x - 1工0解得义域为{x|x 丰关于原点对称.f ( - x)=(从而1 . 1f (-x )=「2)(-x )=-=(严- 1-12K -1+1 _ 1 2) x=(2K -1 2)故该函数为偶函数. ...(7 分) (2 (证明：任取x € {x|x 丰0}当x > 0时,2x > 20=1 且 x > 0 ,x=(…1 ) x=f (x ) (6 分)例2 :已知函数••• 2x - 1 > 0 ,当 x V 0 时，—x > 0 , f (-x ) > 0 ,••( 12 分) 又因为函数为偶函数，••• f X ) =f (— x ) > 0 ,•••( 13 分) ••• f x )> 0在定义域上恒成立.…(14分)点评：本题考查函数的奇偶性的判断和证明f ( x )> 0 •解题时要认真审题，注意指数函数性质的灵活运用.例3 :已知函数y=ax (a > 0且a 丰1 )在［1 , 2］上的最大值与最小值之和为20 ,(1 )求a 的值；2 )求 f (x ) +f (1 — x )的值;考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域. 专题：综合题；函数的性质及应用. 分析：(1 )由y=ax 单调得a+a2=20，由此可求 a ; (2) 写出f (x )，代入运算可得；(3) 借助(2 )问结论分n 为奇数、偶数讨论可求；解答：解：(1 )•••函数y=ax ( a > 0且a 丰1 )在［1 , 2］上的最大值与最小值之和为 20 ,且y=ax 单调,• a+a2=20，得 a=4，或 a= — 5 (舍去)；(2 )由上—"八孚丁—1 ；由(2 )知 f ( x ) +f ( 1 — x ) =1，得从而(3 )求的值.F (Q 1-f (1- 二(3) n 为奇数时,n-1(11 分)点评：本题考查指数函数的单调性、最值等知识，属中档题.题型2 :指数函数的图像变换.例1 :已知函数y=|2x - 2|(1)作出其图象；(2)由图象指出函数的单调区间；(3)由图象指出当x取何值时，函数有最值，并求出最值.考点：指数函数的图像变换.专题：综合题；函数的性质及应用.分析：(1)函数y=|2x - 2|图象是由y=2x的图象向下平移2个单位，再将x轴下方的部分翻着到x轴上方得到.(2)结合函数的图象，可得函数的减区间和增区间.(3)数形结合可得，当x=1时，ymiin=0 .解答：解：(1 )函数y=|2x - 2|图象是由y=2x的图象向下平移2个单位，再将x轴下方的部分翻着到x 轴上方得到，如图所示：(2 )结合函数的图象，可得函数的减区间为(-a, 1］，增区间为(1, + a).(3)数形结合可得，当x=1时，ymiin=0 .本题主要考查指数函数的图象和性质综合，体现了数形结合的数学思想，属于中档题.n为偶数时,题型3 :指数函数单调性例1 :已知函数f (x ) =a?2x+b?3x ，其中常数a , b 满足a?b 工0 (1 )若a?b >0,判断函数f (x )的单调性；(2 )若a= - 3b ，求f (x+1 )> f (x )时的x 的取值范围.考点：指数函数的单调性与特殊点；函数单调性的判断与证明；函数单调性的性质. 专题：函数的性质及应用. 分析：(1 )分a > 0 , b >0和a v 0, b v 0两种情况讨论，运用单调性的定义可作出判断；(2 )当 a= - 3b 时，f (x ) = - 3b?2x+b?3x=b 3x - 3?2x ),分 b > 0 , b v 0 两种情况进行讨论, 整理可得指数不等式解出即可；解答：解：(1 )当 a > 0 , b > 0 时，任意 x1 , x2 € R ,且 x1 v x2，贝V f (x1 ) - f (x2) =a (2- 2) +b (32 T v 2a (2 - 2 )v 0,b (3- 3 )v 0, ••• f (d )- f (x2 )v 0,即卩 f (x1 )v f (x2 ), 故函数f (x )在R 上是增函数；当a v 0 , b v 0时，同理，可判断函数 f (x )在R 上是减函数; (2 )当 a= - 3b 时，f (x ) = - 3b?2x+b?3x=b 3x - 3?2x ), 则 f (x+1 )> f (x )即化为 b (3x+1 - 3?2x+1 )>b (3x - 3?2x ), 故b >0时，x 的范围是x > 1 ;当b v 0时，x 的范围是x v 1 .点评: 本题考查函数单调性的判断、指数函数的单调性的应用，考查分类讨论思想，属基础题.例2 :已知定义在(-1 , 1)上的奇函数 f (x ).在x € (- 1 , 0)时，f (x ) =2x+2 - x . (1) 试求f ( x )的表达式；(2) 用定义证明f (x )在(-1 , 0)上是减函数；(3) 若对于x €( 0 , 1)上的每一个值，不等式 t?2x?f xO v 4x - 1恒成立，求实数t 的取值范围.考点：指数函数综合题；奇偶性与单调性的综合. 专题：计算题；函数的性质及应用. 分析：(1 )由f (x )是定义在(-1 , 1 )上的奇函数可得 f ( 0) =0 , x €(0, 1)时，f (x ) = - f (- x ) =-(2x+2 - x );从而写出f (x )的表达式；(2) 取值，作差，化简，判号，下结论五步；(3) 对于x €( 0 , 1 )上的每一个值，不等式 t?2x?f ()V 4x - 1恒成立转化为对于 x €( 0 , 1 )若b >0,则有3x+1若b v 0,则有3x+13?2x+1 3?2x+1 v 3x - 3?2x ，整理得>3x - 3?2x ，整理得解得x > 1解得x v 1上的每一个值，不等式 t >- 4 恒成立，从而可得. 解答：解：(1)••• f x )是定义在(-1 , 1)上的奇函数，••• f 0) =0 ,设€( 0, 1 ),则-x €(—1 , 0),贝Uf (x ) =-f (-x )=-(2x+2 - x ),分+z = xE ( -0)* 0,故f (x )」一⑴十叮"圧© D ；(2)任取 x1 , x2 € ( - 1 , 0)，且 x1 v x2 ,負】_Xi_ U*则 f (x1 )- f (x2 ) =2+2-(2+2)(2】-产)(2匹—I)= :•/ x1 v x2 v 0 ,•••2 <2 2v 0 , 0 v "2 Z v 1 ,故 f (x1 ) - f ( x2 ) > 0 , 故f (x )在(-1 , 0 )上是减函数； (3 )由题意，t?2x?f x ) (v 4x - 1可化为••• x €(0,1 ),2• g (x ) v- 1+4 十 1=0 ,故对于x €( 0 , 1 )上的每一个值，不等式t?2x?f x()v 4x - 1恒成立可化为t > 0.化简可得,t?2x?(-点评：本题考查了函数的性质的综合应用及恒成立问题的处理方法，属于难题.例 3 :已知函数 f (x )=|2x - 1 - 1| , ( x € R ).(1) 证明：函数f (x )在区间(1 , + R )上为增函数，并指出函数 f (x )在区间(-R, 1)上的单调性；(2) 若函数f (x )的图象与直线y=t 有两个不同的交点 A (m , t ), B ( n , t ),其中m v n ,求m+n 的取值范围.考点：指数函数综合题. 专题：计算题；证明题. 分析：(1)函数单调性的证明，通常依据定义，步骤为：取值，作差，变形，定号，下结论，由于与指数函数有关，求解时要利用到指数函数的单调性；(2 )由(1)可知，函数的值域为(0,1 ),要使函数f (x )的图象与直线y=t 有两个不同的交点，故有t €(0,1)又函数f (x )的图象与直线 y=t 有两个不同的交点，所以 A ( m , t ), B (n , t ) 分别位于直线 x=1的两侧，由 m v n ,得m v 1 v n ,故可以求出m+n ，进而由t €(0 , 1 ),可求 m+n 的取值范围.解答：解：(1 )证明：任取 x1 € ( 1 , + a ), x2 € ( 1 , + a ),且 x1 v x2 , FL]) -f (巾)二丨产 ‘-1丨-12 叫「11 二(2® 1 - D 一(产1)=所以f ( x )在区间(1 , + a)上为增函数.(5分)函数f ( x )在区间(-a,1 )上为减函数.(6分)(2 )因为函数f ( x )在区间(1 , + a)上为增函数，相应的函数值为(0, + a),在区间(-a, 1 )上为减函数，相应的函数值为( 0, 1 ),由题意函数f (x )的图象与直线y=t 有两个不同的交点，故有 t €(0, 1 ), (8 分)易知A (m , t ), B (n , t )分别位于直线 x=1的两侧，由 m v n ，得m v 1 v n ,故2m - 1 - 1 v 0 , 2n - 1 - 1 >0,又 A ,B 两点的坐标满足方程 t=|2x - 1 - 1| ,故得 t=1 - 2m - 1 , t=2n - 1 - 1 , 即 m=log2 (2 - 2t ), n=log2 (2+2t ), (12分)故 m+n=Iog2 ( 2 - 2t ) +log2 (2+2t ) =log2 (4 - 4t2 ), 当 0 v t v 1 时，0 v 4 - 4t2 v 4 , -av log2 (4 - 4t2 ) v 2 . 因此，m+n 的取值范围为(-a , 2 ). (17分)点评：本题的考点是指数函数综合问题，主要考查函数单调性的证明，考查函数图形的性质，有较强的综合性.依据定义，证明函数的单调性的步骤通常为：取值，作差，变形，定号，下结论2 1- 2 ? C 2 1 - 2x1 <x2 ,2H I - 2H2<0f (1 )v f (x2 ).三、课堂达标检测(1)求函数f (x )的定义域; (2 )判断奇偶性并证明之； 3 )判断单调性并证明之.考点:指数函数的定义、专题：解析式、定义域和值域；函数单调性的判断与证明；函数奇偶性的判断. 计算题；证明题. 分析：(1) 把分子整理变化成和分母相同的一部分，进行分子常数化，则变量只在分母上出现，根据分母是一个指数形式，恒大于零，得到函数的定义域是全体实数. (2)根据上一问值函数的定义域关于原点对称，从 f (- x )入手整理，把负指数变化为正指数，就得到结果，判断函数是一个奇函数.(3) 根据判断函数单调性的定义，设出两个任意的自变量，把两个自变量的函数值做差，化成分子和分母都是因式乘积的形式，根据指数函数的性质，解答：(1 )••• e2x+1恒大于零,• x €R(2)函数是奇函数e丄1-評 f (―X)= e十1 =1 +产• f x1 ) - f (x2 ) V 0 即 f (x1 )V f ( x2 ) • f x )在R 是单调增函数2 ］卜 22 (e 1 - e 0f (x1 )- f ( x2 ) =1 -已 +1&+1 =(e Hl) ( e 2+l)x1 V x2 ,e 1 - e YU则又由上一问知函数的定义域关于原点对称,••• f X )为奇函数(3)是一个单调递增函数设 x1 , x2 € R 且 x1 V x2是一个无理数)判断差和零的关系.检测题1:已知函数e=2.71828解：f (x )=2=1 - ' I2K+1点评：本题考查函数的定义域，考查函数的奇偶性的判断及证明•考查函数单调性的判断及证明，考查解决问题的能力，是一个综合题目.检测题2 :已知函数f (x ) =2ax+2 (a 为常数)(1)求函数f (x )的定义域.(2 )若a=1 , x €(1 , 2］，求函数f (x )的值域. (3 )若f (x )为减函数，求实数 a 的取值范围. 考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；指数函数的单调性与特殊点. 专题：常规题型；转化思想. 分析：(1) 利用指数函数的定义域来考虑.(2) 利用函数f (乂)在(1 , 2］上的单调性求函数的值域. (3 )根据复合函数的单调性，函数 u=ax+2必须为减函数.解答：解：(1 )函数y=2ax+2对任意实数都有意义，所以定义域为实数集R .(2) 因为a=1，所以f (x ) =2x+2 .易知此时f (x )为增函数. 又因为 1 v x < 2，所以 f (1 )v f (x )< f 2), 即卩 8 v f (x )< 16 . 所以函数f (x )的值域为(8 ,16］.(3) 因为f ( x )为减函数，而 y=2u 是增函数，所以函数u=ax+2必须为减函数.所以得 a v 0 点评：本题考查指数函数的定义域、值域、单调性，复合函数的单调性，体现转化的数学思想.0 )U( 0，+ a)，且f (x )对任意不为零的实数 x 都满足f(-x ) = - f (x ).已知当 x > 0 时(1)求当x v 0时，f ( x )的解析式 (2 )解不等式考点：指数函数的定义、解析式、定义域和值域；函数奇偶性的性质. 专题：常规题型. 分析：(1)求当x v 0时，f (x )的解析式，在哪个区间上求解析式，就在哪个区间上取值知区间上求解析式，由 f (- x ) =- f (x )解出f (X )即可.(2 )解不等式f (x )v- ■，分x > 0和x v 0两种情况，根据求得的解析式求解即可.解答：检测题3 :设f (x )的定义域是(-^， x ，再转化到已解：(1 )当 x V 0 时，—x > 0 , 又 f (— x ) = — f (x ) -K 2S 严-1 x-2 所以，当x V 0时, (2) x > 0 时, 化简得••• ：- '■' ，解得 1 V 2x V 4 • 0 v x V 2 当x V 0时,4 (『*) -------------- —>0 3(2—1) 解得2x > 1 (舍去)或 • x V — 2解集为{x|x V — 2 或 0 V X V 2}点评：本题考查分段函数解析式的求法，注意在哪个区间上求解析式，就在哪个区间上取值，再转化到已知的区间上求解析式，再根据奇偶性，解出 f (x )来•解不等式也要分段求解，注意 x 的取值范围.。

专题十三指数函数(解析版)

专题十三指数函数考点一指数函数的图象及应用【基本知识】 1．指数函数的定义函数y ＝a x (a >0，且a ≠1)叫做指数函数，其中指数x 是自变量，函数的定义域是R ，a 是底数． 2．指数函数的图象在x 轴上方，过定点(0，1)【常用结论】1．指数函数图象的画法画指数函数y ＝a x (a ＞0，且a ≠1)的图象，应抓住三个关键点：(1，a )，(0，1)，⎝⎛⎭⎫－1，1a 和一条渐近线y ＝0．2．底数a 与1的大小关系决定了指数函数图象的“升降”：当a >1时，指数函数的图象“上升”；当0<a <1时，指数函数的图象“下降”．3．函数y ＝a x 与y ＝⎝⎛⎭⎫1a x(a >0，且a ≠1)的图象关于y 轴对称． 4．指数函数的图象与底数大小的比较如图是指数函数(1)y ＝a x ，(2)y ＝b x ，(3)y ＝c x ，(4)y ＝d x 的图象，底数a ，b ，c ，d 与1之间的大小关系为c ＞d ＞1＞a ＞b ＞0．由此我们可得到以下规律：在第一象限内，指数函数y ＝a x (a ＞0，a ≠1)的图象越高，底数越大．简称“底大图高”．考向1 指数函数图象辨析【方法总结】有关指数函数图象辨析及图象应用的解题思路(1)已知函数解析式判断其图象，一般是取特殊点，判断选项中的图象是否过这些点，若不满足则排除． (2)对于有关指数型函数的图象问题，一般是从最基本的指数函数的图象入手，通过平移、伸缩、对称变换而得到．特别地，当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论．(3)根据指数函数图象判断底数大小的问题，可以通过底大图高进行判断．【例题选讲】[例1] (1) 函数f (x )＝21－x 的大致图象为( )答案 A 解析函数f (x )＝21－x ＝2×⎝⎛⎭⎫12x ，单调递减且过点(0，2)，选项A 中的图象符合要求． (2) 函数f (x )＝1－e |x |的图象大致是( )答案 A 解析因为函数f (x )＝1－e |x |是偶函数，且值域是(－∞，0]，只有A 满足上述两个性质． (3) 函数f (x )＝a x－b的图象如图所示，其中a ，b 为常数，则下列结论正确的是( )A ．a >1，b <0B ．a >1，b >0C ．0<a <1，b >0D ．0<a <1，b <0 答案 D 解析由f (x )＝a x－b的图象可以观察出函数f (x )＝a x－b在定义域上单调递减，所以0<a <1，函数f (x )＝a x－b的图象是在y ＝a x 的图象的基础上向左平移得到的，所以b <0．(4) 已知函数f (x )＝(x －a )(x －b )(其中a ＞b )的图象如图所示，则函数g (x )＝a x ＋b 的图象是( )答案 C 解析由函数f (x )的图象可知，－1＜b ＜0，a ＞1，则g (x )＝a x ＋b 为增函数，当x ＝0时，g (0)＝1＋b ＞0，故选C ．(5) 已知函数f (x )＝2x －2，则函数y ＝|f (x )|的图象可能是( )答案 B 解析 |f (x )|＝|2x －2|＝⎩⎪⎨⎪⎧2x －2，x ≥1，2－2x，x <1，易知函数y ＝|f (x )|的图象的分段点是x ＝1，且过点(1，0)，(0，1)，⎝⎛⎭⎫－1，32．又|f (x )|≥0，所以B 项正确．故选B ．考向2 指数函数图象的应用【方法总结】一些指数方程、不等式问题的求解，往往利用相应的指数型函数图象数形结合求解． [例2] (1) 若函数y ＝|3x －1|在(－∞，k ]上单调递减，则k 的取值范围为________．答案 (－∞，0] 解析函数y ＝|3x －1|的图象是由函数y ＝3x 的图象向下平移一个单位后，再把位于x 轴下方的图象沿x 轴翻折到x 轴上方得到的，函数图象如图所示．由图象知，其在(－∞，0]上单调递减，所以k 的取值范围为(－∞，0]．(2) 若函数y ＝21－x ＋m 的图象不经过第一象限，则m 的取值范围为________．答案 (－∞，－2] 解析 y ＝21－x ＋m ＝⎝⎛⎭⎫12x －1＋m ，函数y ＝⎝⎛⎭⎫12x －1的图象如图所示，则要使其图象不经过第一象限，则m ≤－2．故m 的取值范围为(－∞，－2]．(3) 已知a >0，且a ≠1，若函数y ＝|a x －2|与y ＝3a 的图象有两个交点，则实数a 的取值范围是________．答案 ⎝⎛⎭⎫0，23 解析 ①当0<a <1时，作出函数y ＝|a x －2|的图象如图(1)．若直线y ＝3a 与函数y ＝|a x －2|(0<a <1)的图象有两个交点，则由图象可知0<3a <2，所以0<a <23．②当a >1时，作出函数y ＝|a x－2|的图象如图(2)，若直线y ＝3a 与函数y ＝|a x －2|(a >1)的图象有两个交点，则由图象可知0<3a <2，此时无解．所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0，23． (4) 若存在负实数使得方程2x －a ＝1x －1成立，则实数a 的取值范围是( )A ．(2，＋∞)B ．(0，＋∞)C ．(0，2)D ．(0，1)答案 C 解析在同一坐标系内分别作出函数y ＝1x －1和y ＝2x －a 的图象，则由图知，当a ∈(0，2)时符合要求．(5) 已知函数a ，b 满足等式⎝⎛⎭⎫12a ＝⎝⎛⎭⎫13b，下列五个关系式： ①0＜b ＜a ；②a ＜b ＜0；③0＜a ＜b ；④b ＜a ＜0；⑤a ＝b ．其中不可能成立的关系式有( )A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个答案 B 解析函数y 1＝⎝⎛⎭⎫12x 与y 2＝⎝⎛⎭⎫13x 的图象如图所示．由⎝⎛⎭⎫12a ＝⎝⎛⎭⎫13b得a <b <0或0<b <a 或a ＝b ＝0．故①②⑤可能成立，③④不可能成立．【对点训练】1．函数f (x )＝2|x －1|的大致图象是( )1．答案 B 解析 f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x －1，x ≥1，⎝⎛⎭⎫12x －1，x <1，易知f (x )在[1，＋∞)上单调递增，在(－∞，1)上单调递减，故选B ．2．已知函数y ＝kx ＋a 的图象如图所示，则函数y ＝a x ＋k 的图象可能是( )2．答案 B 解析由函数y ＝kx ＋a 的图象可得k <0，0<a <1，又因为与x 轴交点的横坐标大于1，所以－1<k <0．函数y ＝a x ＋k 的图象可以看成把y ＝a x 的图象向右平移－k 个单位得到的，且函数y ＝a x ＋k 是减函数，故此函数与y 轴交点的纵坐标大于1，结合所给的选项，应该选B ． 3．函数y ＝a x －a －1(a >0，且a ≠1)的图象可能是( )3．答案 D 解析函数y ＝a x －1a 是由函数y ＝a x 的图象向下平移1a 个单位长度得到的，A 项显然错误；当a >1时，0<1a <1，平移距离小于1，所以B 项错误；当0<a <1时，1a >1，平移距离大于1，所以C 项错误．故选D ．4．已知0<m <n <1，则指数函数①y ＝m x ，②y ＝n x 的图象为( )4．答案 C 解析由于0<m <n <1，所以y ＝m x 与y ＝n x 都是减函数，故排除A ，B ，作直线x ＝1与两个曲线相交，交点在下面的是函数y ＝m x 的图象．5．定义一种运算：a ⊗b ＝⎩⎪⎨⎪⎧a ，a ≥b ，b ，a ＜b ，已知函数f (x )＝2x ⊗(3－x )，那么函数y ＝f (x ＋1)的大致图象是( )5．答案 B 解析由题意可得f (x )＝2x(3－x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ，x ≥1，3－x ，x ＜1，所以f (x ＋1)＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋1，x ≥0，2－x ，x ＜0，则大致图象为B 项． 6．已知函数f (x )＝4＋2a x－1的图象恒过定点P ，则点P 的坐标是( )A ．(1，6)B ．(1，5)C ．(0，5)D ．(5，0)6．答案 A 解析由于函数y ＝a x 的图象过定点(0，1)，当x ＝1时，f (x )＝4＋2＝6，故函数f (x )＝4＋2a x－1的图象恒过定点P (1，6)．7．若函数y ＝|2x －1|的图象与直线y ＝b 有两个公共点，则b 的取值范围为__________．7．答案 (0，1) 解析作出曲线y ＝|2x －1|的图象与直线y ＝b 如图所示．由图象可得b 的取值范围是(0， 1)．8．已知f (x )＝|2x －1|，当a f (c )>f (b )，则必有( )A．a<0，b<0，c<0B．a<0，b>0，c>0C．2－a<2c D．1<2a＋2c<28．答案D解析作出函数f(x)＝|2x－1|的图象如图所示，因为a<b<c，且有f(a)>f(c)>f(b)，所以必有a< 0，0<c<1，且|2a－1|>|2c－1|，所以1－2a>2c－1，则2a＋2c<2，且2a＋2c>1．故选D．9．若曲线|y|＝2x＋1与直线y＝b没有公共点，则b的取值范围是________．9．答案[－1，1]解析曲线|y|＝2x＋1与直线y＝b的图象如图所示，由图可知：如果|y|＝2x＋1与直线y＝b没有公共点，则b应满足的条件是b∈[－1，1]．10．如图，在面积为8的平行四边形OABC中，AC⊥CO，AC与BO交于点E．若指数函数y＝a x(a>0，且a≠1)经过点E，B，则a的值为()A．2B．3C．2D．310．答案A解析设点E(t，a t)，则点B的坐标为(2t，2a t)．因为2a t＝a2t，所以a t＝2．因为平行四边形OABC的面积＝OC×AC＝a t×2t＝4t，又平行四边形OABC的面积为8，所以4t＝8，t＝2，所以a2＝2，a＝2．故选A．考点二指数函数的性质及应用【知识梳理】指数函数的性质考向1比较指数式的大小与解不等式【方法总结】1．比较指数式大小的方法比较两个指数式大小时，尽量化同底或同指．(1)当底数相同，指数不同时，构造同一指数函数，然后利用指数函数性质比较大小． (2)当指数相同，底数不同时，构造两个指数函数，利用图象比较大小． (3)当底数不同，指数也不同时，常借助1，0等中间量进行比较． 2．简单的指数方程或不等式问题的求解策略 (1)a f (x )＝a g (x )⇔f (x )＝g (x )．(2)a f (x )>a g (x )，当a >1时，等价于f (x )>g (x )；当0<a <1时，等价于f (x )<g (x )．(3)解决简单的指数不等式的问题主要利用指数函数的单调性，要特别注意底数a 的取值范围，并在必要时进行分类讨论．【例题选讲】[例3] (1) 设a ＝0.60.6，b ＝0.61.5，c ＝1.50.6，则a ，b ，c 的大小关系是( ) A ．a 1，所以b <a <c ．(2) (2016·全国Ⅲ)已知a ＝243，b ＝425，c ＝2513，则( )A ．b <a <cB ．a <b <cC ．b <c <aD ．c <a <b答案 A 解析因为a ＝243，b ＝425＝245，由函数y ＝2x在R 上为增函数知，b <a ；又因为a ＝243＝423，c ＝2513＝523，由函数y ＝x 23在(0，＋∞)上为增函数知，a <c ．综上得b <a <c ．故选A ．(3) 已知f (x )＝2x－2－x，a ＝⎝⎛⎭⎫79－14，b ＝⎝⎛⎭⎫9715，c ＝log 279，则f (a )，f (b )，f (c )的大小关系为( ) A ．f (b )<f (a )<f (c ) B ．f (c )<f (b )<f (a ) C ．f (c )<f (a )<f (b ) D ．f (b )<f (c )<f (a ) 答案 B 解析易知f (x )＝2x－2－x在R 上为增函数，又a ＝⎝⎛⎭⎫79－14＝⎝⎛⎭⎫9714>⎝⎛⎭⎫9715＝b >0，c ＝log 279<0，则a >b >c ，所以f (c )<f (b )<f (a )．(4) 若偶函数f (x )满足f (x )＝2x －4(x ≥0)，则不等式f (x －2)>0的解集为________．答案 {x |x >4或x <0} 解析 ∵f (x )为偶函数，当x ＜0时，－x >0，则f (x )＝f (－x )＝2－x －4．∴f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2x －4， x ≥0，2－x－4，x ＜0，当f (x －2)＞0时，有⎩⎪⎨⎪⎧ x －2≥0，2x －2－4＞0或⎩⎪⎨⎪⎧x －2＜0，2－x ＋2－4＞0，解得x ＞4或x ＜0．∴不等式的解集为{x |x >4或x <0}．(5) 已知函数f (x )＝e x －1e x ，其中e 是自然对数的底数，则关于x 的不等式f (2x －1)＋f (－x －1)>0的解集为( )A ．⎝⎛⎭⎫－∞，－43∪(2，＋∞)B ．(2，＋∞)C ．⎝⎛⎭⎫－∞，43∪(2，＋∞) D ．(－∞，2) 答案 B 解析函数f (x )＝e x －1e x 的定义域为R ，∵f (－x )＝e －x －1e －x ＝1e x －e x ＝－f (x )，∴f (x )是奇函数，那么不等式f (2x －1)＋f (－x －1)>0等价于f (2x －1)>－f (－x －1)＝f (1＋x )，易证f (x )是R 上的单调递增函数，∴2x －1>x ＋1，解得x >2，∴不等式f (2x －1)＋f (－x －1)>0的解集为(2，＋∞)．考向2 与指数函数有关的复合函数的值域【方法总结】(1)y ＝a f (x )的定义域与f (x )的定义域相同．(2)先确定f (x )的值域，再根据指数函数的值域、单调性确定函数y ＝a f (x )的值域．【例题选讲】[例4] (1) 函数y ＝⎝⎛⎭⎫12221x x ＋－的值域是( ) A ．(－∞，4) B ．(0，＋∞) C ．(0，4] D ．[4，＋∞) 答案 C 解析设t ＝x 2＋2x －1，则y ＝⎝⎛⎭⎫12t ．因为0<12<1，所以y ＝⎝⎛⎭⎫12t 为关于t 的减函数．因为t ＝()x ＋12－2≥－2，所以0<y ＝⎝⎛⎭⎫12t ≤⎝⎛⎭⎫12－2＝4，故所求函数的值域为(0，4]．(2) 函数y ＝⎝⎛⎭⎫14x －⎝⎛⎭⎫12x＋1在[－3，2]上的值域是________．答案 ⎣⎡⎦⎤34，57 解析令t ＝⎝⎛⎭⎫12x ，由x ∈[－3，2]，得t ∈⎣⎡⎦⎤14，8．则y ＝t 2－t ＋1＝⎝⎛⎭⎫t －122＋34⎝⎛⎭⎫t ∈⎣⎡⎦⎤14，8．当t ＝12时，y min ＝34；当t ＝8时，y max ＝57．故所求函数的值域是⎣⎡⎦⎤34，57．(3) 已知max(a ，b )表示a ，b 两数中的最大值．若f (x )＝max{e |x |，e |x －2|}，则f (x )的最小值为________．答案解析由于f (x )＝max{e |x |，e |x －2|}＝⎩⎪⎨⎪⎧e x ，x ≥1，e 2－x ，x <1.当x ≥1时，f (x )≥e ，且当x ＝1时，取得最小值e ；当x <1时，f (x )>e ．故f (x )的最小值为f (1)＝e ．(4) 若函数y ＝4x －2x ＋1＋b 在[－1，1]上的最大值是3，则实数b ＝( ) A ．3 B ．2 C ．1 D ．0答案 A 解析 y ＝4x －2x ＋1＋b ＝(2x )2－2·2x ＋b ．设2x ＝t ，则y ＝t 2－2t ＋b ＝(t －1)2＋b －1．因为x ∈[－1，1]，所以t ∈⎣⎡⎦⎤12，2．当t ＝2时，y max ＝3，即1＋b －1＝3，b ＝3．故选A ．(5) 如果函数y ＝a 2x ＋2a x －1(a >0，且a ≠1)在[－1，1]上有最大值14，则a 的值为__________．答案 13或3 解析设t ＝a x >0，则原函数可化为y ＝(t ＋1)2－2，其对称轴为t ＝－1．①若a >1，因为t ＝a x 在[－1，1]上递增，所以t ∈⎣⎡⎦⎤1a ，a ．因为－1<0<1a ，所以y ＝(t ＋1)2－2在t ∈⎣⎡⎦⎤1a ，a 上递增，由复合函数单调性知原函数在[－1，1]上递增，故当x ＝1时，y max ＝a 2＋2a －1，由a 2＋2a －1＝14，解得a ＝3或a ＝－5(舍)，所以a ＝3．②若0<a <1，同理可得当x ＝－1时，y max ＝a －2＋2a －1－1＝14，解得a ＝13或a＝－15(舍)，所以a ＝13．综上可知，a ＝13或a ＝3．考向3 与指数函数有关的复合函数的单调性【方法总结】与指数函数有关的单调区间的求解步骤(1)求复合函数的定义域；(2)弄清函数是由哪些基本函数复合而成的； (3)分层逐一求解函数的单调性；(4)求出复合函数的单调区间(注意“同增异减”)．【例题选讲】[例5] (1) 已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1－2－x ，x ≥0，2x －1，x <0，则函数f (x )是( )A ．偶函数，在[0，＋∞)上单调递增B ．偶函数，在[0，＋∞)上单调递减C ．奇函数，且单调递增D ．奇函数，且单调递减答案 C 解析易知f (0)＝0，当x >0时，f (x )＝1－2－x ，－f (x )＝2－x －1，此时－x <0，则f (－x )＝2－x－1＝－f (x )；当x <0时，f (x )＝2x －1，－f (x )＝1－2x ，此时－x >0，则f (－x )＝1－2－(－x )＝1－2x ＝－f (x )．即函数f (x )是奇函数，且单调递增，故选C ．(2) 若函数f (x )＝a |2x －4|(a >0，且a ≠1)，满足f (1)＝19，则f (x )的单调递减区间是( )A ．(－∞，2]B ．[2，＋∞)C ．[－2，＋∞)D ．(－∞，－2]答案 B 解析由f (1)＝19，得a 2＝19，解得a ＝13或a ＝－13(舍去)，即f (x )＝⎝⎛⎭⎫13|2x －4|．由于y ＝|2x －4|在(－∞，2]上递减，在[2，＋∞)上递增，所以f (x )在(－∞，2]上递增，在[2，＋∞)上递减，故选B ．(3) 函数f (x )＝⎝⎛⎭⎫12( )A ．⎝⎛⎦⎤－∞，12B ．⎣⎡⎦⎤0，12C ．⎣⎡⎭⎫12，＋∞D ．⎣⎡⎦⎤12，1 答案 D 解析令x －x 2≥0，得0≤x ≤1，所以函数f (x )的定义域为[0，1]，因为y ＝⎝⎛⎭⎫12t是减函数，所以函数f (x )的增区间就是函数y ＝－x 2＋x 在[0，1]上的减区间⎣⎡⎦⎤12，1，故选D ．(4) 已知函数f (x )＝2|2x－m |(m 为常数)，若f (x )在区间[2，＋∞)上是增函数，则m 的取值范围是__________．答案 (－∞，4] 解析令t ＝|2x －m |，则t ＝|2x －m |在区间⎣⎡⎭⎫m 2，＋∞上单调递增，在区间⎝⎛⎦⎤－∞，m 2上单调递减，而y ＝2t 为R 上的增函数，所以要使函数f (x )＝2|2x －m |在[2，＋∞)上单调递增，则有m 2≤2，即m ≤4，所以m 的取值范围是(－∞，4]．(5) 若函数f (x )＝a x (a x －3a 2－1)(a >0且a ≠1)在区间[0，＋∞)上是增函数，则实数a 的取值范围是( ) A ．⎝⎛⎦⎤0，23 B ．⎣⎡⎭⎫33，1 C ．(1， 3 ] D ．⎣⎡⎭⎫32，＋∞ 答案 B 解析令t ＝a x，则原函数转化为y ＝t 2－(3a 2＋1)t ，其图象的对称轴为直线t ＝3a 2＋12．若a >1，则t ＝a x≥1，由于原函数在区间[0，＋∞)上是增函数，则3a 2＋12≤1，解得－33≤a ≤33，与a >1矛盾；若0<a <1，则0<t ≤1，由于原函数在区间[0，＋∞)上是增函数，则3a 2＋12≥1，解得a ≥33或a ≤－33，所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫33，1．故选B ．【对点训练】11．设a ＝0.60.6，b ＝0.61.5，c ＝1.50.6，则a ，b ，c 的大小关系是( )A ．a b >cB ．a >c >bC ．c >a >bD ．b >c >a12．答案 A 解析由0.2<0.75<1，并结合指数函数的图象可知0.40.2>0.40.75，即b >c ；因为a ＝20.2>1，b＝0.40.2<1，所以a >b ．综上，a >b >c ．13．设a ＝2535⎛⎫ ⎪⎝⎭，b ＝3525⎛⎫ ⎪⎝⎭，c ＝2525⎛⎫⎪⎝⎭，则a ，b ，c 的大小关系是( )A ．a >c >bB ．a >b >cC ．c >a >bD ．b >c >a13．解析 A 解析因为y ＝25x (x >0)为增函数，所以a >c ．因为y ＝⎝⎛⎭⎫25x(x ∈R )为减函数，所以c >b ，所以a >c >b ．14．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x－7，x <0，x ，x ≥0，若f (a )<1，则实数a 的取值范围是________．14．答案 (－3，1) 解析若a <0，则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a －7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a<8，解得a >－3，故－3<a <0；若a ≥0，则f (a )<1⇔a <1，解得a <1，故0≤a <1．综合可得－3<a <1． 15．不等式23－2x<0．53x－4的解集为________．15．解析 {x |x <1} 解析原不等式可化为23－2x<24－3x，因为函数y ＝2x 是R 上的增函数，所以3－2x <4－3x ，解得x <1，则不等式的解集为{x |x <1}． 16．已知函数y ＝2-2++1x ax 在区间(－∞，3)内单调递增，则a 的取值范围为________．16．答案 [6，＋∞) 解析函数y ＝2-2++1x ax 是由函数y ＝2t 和t ＝－x 2＋ax ＋1复合而成．因为函数t ＝－x 2＋ax ＋1在区间⎝⎛⎦⎤－∞，a 2上单调递增，在区间⎣⎡⎭⎫a2，＋∞上单调递减，且函数y ＝2t 在R 上单调递增，所以函数y ＝2-2++1x ax 在区间⎣⎡⎦⎤－∞，a 2上单调递增，在区间⎣⎡⎭⎫a2，＋∞上单调递减．又因为函数y ＝2-2++1x ax 在区间(－∞，3)内单调递增，所以3≤a2，即a ≥6．17．函数y ＝4x ＋2x ＋1＋1的值域为( )A ．(0，＋∞)B ．(1，＋∞)C ．[1，＋∞)D ．(－∞，＋∞)17．答案 B 解析令2x ＝t ，则函数y ＝4x ＋2x ＋1＋1可化为y ＝t 2＋2t ＋1＝(t ＋1)2(t >0)．∵函数y ＝(t ＋1)2在(0，＋∞)上递增，∴y >1．∴所求值域为(1，＋∞)．故选B ． 18．函数f (x )＝⎝⎛⎭⎫1422－x x的值域为________． 18．答案 (0，4] 解析令t ＝x 2－2x ，则有y ＝⎝⎛⎭⎫14t ，根据二次函数的图象可求得t ≥－1，结合指数函数第11页y ＝⎝⎛⎭⎫14x 的图象可得0<y ≤⎝⎛⎭⎫14－1，即0<y ≤4． 19．若函数f (x )＝a x －1(a >0，a ≠1)的定义域和值域都是[0，2]，则实数a ＝________．19．答案 3 解析当a >1时，f (x )＝a x －1在[0，2]上为增函数，则a 2－1＝2，∴a ＝±3．又∵a >1，∴a ＝3．当0<a <1时，f (x )＝a x －1在[0，2]上为减函数，又∵f (0)＝0≠2，∴0<a <1不成立．综上可知，a ＝3．20．若存在正数x 使2x (x －a )<1成立，则a 的取值范围是________．20．答案 (－1，＋∞) 解析不等式2x (x －a )<1可变形为x －a <⎝⎛⎭⎫12x ．在同一平面直角坐标系内作出直线y ＝x －a 与y ＝⎝⎛⎭⎫12x 的图象．由题意，在(0，＋∞)上，直线有一部分在曲线的下方．观察可知，有－a <1，所以a >－1．21．已知定义在R 上的函数f (x )＝2x －12|x |． (1)若f (x )＝32，求x 的值； (2)若2t f (2t )＋mf (t )≥0对于t ∈[1，2]恒成立，求实数m 的取值范围．21．解 (1)当x ＜0时，f (x )＝0，无解；当x ≥0时，f (x )＝2x －12x ，由2x －12x ＝32，得2·22x －3·2x －2＝0，将上式看成关于2x 的一元二次方程，解得2x ＝2或2x ＝－12，∵2x ＞0，∴x ＝1． (2)当t ∈[1，2]时，2t ⎝⎛⎭⎫22t －122t ＋m ⎝⎛⎭⎫2t －12t ≥0，即m (22t －1)≥－(24t －1)，∵22t －1＞0，∴m ≥－(22t ＋1)， ∵t ∈[1，2]，∴－(22t ＋1)∈[－17，－5]，故实数m 的取值范围是[－5，＋∞)．22．已知定义域为R 的函数f (x )＝－2x ＋b 2x ＋1＋a是奇函数． (1)求a ，b 的值；(2)若对任意的t ∈R ，不等式f (t 2－2t )＋f (2t 2－k )<0恒成立，求k 的取值范围．22．解 (1)因为f (x )是R 上的奇函数，所以f (0)＝0，即－1＋b 2＋a＝0，解得b ＝1．从而有f (x )＝－2x ＋12x ＋1＋a ．又由f (1)＝－f (－1)知－2＋14＋a ＝－－12＋11＋a，解得a ＝2． (2)由(1)知f (x )＝－2x ＋12x ＋1＋2＝－12＋12x ＋1，由上式易知f (x )在R 上为减函数，又因为f (x )是奇函数，从而不等式f (t 2－2t )＋f (2t 2－k )<0等价于f (t 2－2t )<－f (2t 2－k )＝f (－2t 2＋k )．因为f (x )是R 上的减函数，由上式推得t 2－2t >－2t 2＋k ．即对一切t ∈R 有3t 2－2t －k >0，从而Δ＝4＋12k <0，解得k <－13．故k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫－∞，－13．。

2025高考数学一轮复习- 指数与指数函数-专项训练【含解析】

课时过关检测(九)指数与指数函数【原卷版】1．已知a＞0，则a2a3a2＝()A．a 65B．a56C．a 56 D．a532．已知函数f(x)＝2e xe x＋1＋x(其中e为自然对数的底数，e＝2．71828…)，若实数m满足f(m)＝－1，则f(－m)＝()A．4B．3C．2D．13．函数y＝16－4x的值域是()A．[0，＋∞)B．[0,4]C．[0,4)D．(0,4)4．已知函数f(x)＝(x－a)(x－b)(其中a＞b)的图象如图所示，则函数g(x)＝a x＋b的图象是()5．国家速滑馆又称“冰丝带”，是北京2022年冬奧会的标志性场馆，拥有亚洲最大的全冰面设计，但整个系统的碳排放接近于零，做到真正的智慧场馆、绿色场馆．并且为了倡导绿色可循环的理念，场馆还配备了先进的污水、雨水过滤系统．已知过滤过程中废水的污染物数量N(mg/L)与时间t的关系为N＝N0e－kt(N0为最初污染物数量)．如果前4小时消除了20%的污染物，那么污染物消除至最初的64%还需要的时间为()A．3．6小时B．3．8小时C．4小时D．4．2小时6．(多选)已知f(x)＝1－2x1＋2x，则()A．f(x)为奇函数B．f(x)为偶函数C．f(x)在R上单调递增D．f(x)在R上单调递减7．写出一个同时满足下列两个条件的非常数函数________．①当x1x2≥0时，f(x1＋x2)＝f(x1)f(x2)；②f(x)为偶函数．8．已知函数f(x)＝a|x＋1|(a＞0，且a≠1)的值域为[1，＋∞)，则a的取值范围为________，f(－4)与f(1)的大小关系是________．9．已知函数f(x)＝b·a x(其中a，b为常数，且a>0，a≠1)的图象经过点A(1,6)，B(3,24)．(1)求f(x)的表达式；(2)若不等式－m≥0在x∈(－∞，1]上恒成立，求实数m的取值范围．10．已知f(x)＝a－23x＋1(a为常数)为奇函数，则满足f(ax)＞f(1)的实数x的取值范围是()A．(1，＋∞)B．(－∞，1)C．(－1，＋∞)D．(－∞，－1)11．(多选)关于函数f(x)＝14x＋2的性质，下列说法中正确的是()A．函数f(x)的定义域为RB．函数f(x)的值域为(0，＋∞)C．方程f(x)＝x有且只有一个实根D．函数f(x)的图象是中心对称图形12．当x∈(－∞，－1]时，不等式1＋2x＋4x a≥0恒成立，则a的取值范围是________．13．已知定义在R上的函数f(x)＝2x－12|x|．(1)若f(x)＝32，求x的值；(2)若2t f(2t)＋mf(t)≥0对任意t∈[1,2]恒成立，求实数m的取值范围．14．已知g(x)为偶函数，h(x)为奇函数，且满足g(x)－h(x)＝2x．若存在x∈[－1,1]，使得不等式m·g(x)＋h(x)≤0有解，则实数m的最大值为()A．35B．－35C．1D．－115．对于定义域为[0,1]的函数f(x)，如果同时满足以下三个条件：①对任意的x∈[0,1]，总有f (x )≥0；②f (1)＝1；③若x 1≥0，x 2≥0，x 1＋x 2≤1，都有f (x 1＋x 2)≥f (x 1)＋f (x 2)成立，则称函数f (x )为理想函数．(1)若函数f (x )为理想函数，求f (0)的值；(2)判断函数g (x )＝2x －1(x ∈[0,1])是否为理想函数，并予以证明；(3)若函数f (x )为理想函数，假定∃x 0∈[0,1]，使得f (x 0)∈[0,1]，且f [f (x 0)]＝x 0，求证：f (x 0)＝x 0．课时过关检测(九)指数与指数函数【解析版】1．已知a ＞0，则a 2a 3a 2＝()A ．a 65B ．a 56C ．a56-D ．a53解析：Ba 2a 3a 2＝a 2a 12·a23＝a 1-2223＝a 56．故选B ．2．已知函数f (x )＝2e xe x ＋1＋x (其中e 为自然对数的底数，e ＝2．71828…)，若实数m 满足f (m )＝－1，则f (－m )＝()A ．4B ．3C ．2D ．1解析：B由题意，函数f (x )＝2e x e x ＋1＋x ，可得f (－x )＝2e －xe －x ＋1－x ＝2e x 1e x＋1－x ＝2e x ＋1－x ，可得f (x )＋f (－x )＝2e x e x ＋1＋x ＋2e x ＋1－x ＝2，即f (m )＋f (－m )＝2，因为f (m )＝－1，所以f (－m )＝3．故选B ．3．函数y ＝16－4x 的值域是()A ．[0，＋∞)B ．[0,4]C ．[0,4)D ．(0,4)解析：C要使函数有意义，须满足16－4x ≥0，则x ∈(－∞，2]，所以4x ∈(0,16]，则0≤16－4x ＜16，即函数y ＝16－4x 的值域为[0,4)．故选C ．4．已知函数f (x )＝(x －a )(x －b )(其中a ＞b )的图象如图所示，则函数g (x )＝a x ＋b 的图象是()解析：Af 0)＜0，f 1)＞0，f －1)＜0ab ＜0，①(－a )(1－b )＞0，②(1－a )(－1－b )＜0，③因为a ＞b ，所以由①可得：a ＞0＞b ，由③可得：－1－b ＞0⇒b ＜－1，由②可得：1－a ＞0⇒a ＜1，因此有1＞a ＞0＞－1＞b ，所以函数g (x )＝a x ＋b 是减函数，g (0)＝1＋b ＜0，所以选项A 符合，故选A ．5．国家速滑馆又称“冰丝带”，是北京2022年冬奧会的标志性场馆，拥有亚洲最大的全冰面设计，但整个系统的碳排放接近于零，做到真正的智慧场馆、绿色场馆．并且为了倡导绿色可循环的理念，场馆还配备了先进的污水、雨水过滤系统．已知过滤过程中废水的污染物数量N (mg/L)与时间t 的关系为N ＝N 0e －kt (N 0为最初污染物数量)．如果前4小时消除了20%的污染物，那么污染物消除至最初的64%还需要的时间为()A ．3．6小时B ．3．8小时C ．4小时D ．4．2小时解析：C由题意可得N 0e－4k＝45N 0，可得e －4k ＝45，设N 0e －kt＝0．64N 045N 0，可得e －kt＝(e －4k )2＝e －8k ，解得t ＝8．因此，污染物消除至最初的64%还需要4小时．故选C ．6．(多选)已知f (x )＝1－2x1＋2x ，则()A ．f (x )为奇函数B ．f (x )为偶函数C ．f (x )在R 上单调递增D ．f (x )在R 上单调递减解析：ADf (x )的定义域为R ，关于原点对称，因为f (－x )＝1－2－x 1＋2－x ＝2x －12x ＋1＝－1－2x1＋2x＝－f (x )，所以f (x )为奇函数，排除B ；因为f (x )＝1－2x 1＋2x ＝21＋2x －1，且y ＝2x在R 上单调递增，所以y ＝1＋2x 在R 上单调递增，所以y ＝21＋2x－1在R 上单调递减，即f (x )在R 上单调递减，排除C ．故选A 、D ．7．写出一个同时满足下列两个条件的非常数函数________．①当x 1x 2≥0时，f (x 1＋x 2)＝f (x 1)f (x 2)；②f (x )为偶函数．解析：若满足①对任意的x 1x 2≥0有f (x 1＋x 2)＝f (x 1)·f (x 2)成立，则对应的函数为指数函数y ＝a x 的形式；若满足②f (x )为偶函数，只需要将x 加绝对值即可，所以满足①②两个条件的函数满足f (x )＝a |x |(a ＞0，a ≠1)即可．答案：f (x )＝2|x |(答案不唯一)8．已知函数f (x )＝a |x ＋1|(a ＞0，且a ≠1)的值域为[1，＋∞)，则a 的取值范围为________，f (－4)与f (1)的大小关系是________．解析：因为|x ＋1|≥0，函数f (x )＝a |x ＋1|(a ＞0，且a ≠1)的值域为[1，＋∞)，所以a ＞1．由于函数f (x )＝a |x ＋1|在(－1，＋∞)上是增函数，且它的图象关于直线x ＝－1对称，则函数f (x )在(－∞，－1)上是减函数，故f (1)＝f (－3)，f (－4)＞f (1)．答案：(1，＋∞)f (－4)＞f (1)9．已知函数f (x )＝b ·a x (其中a ，b 为常数，且a >0，a ≠1)的图象经过点A (1,6)，B (3,24)．(1)求f (x )的表达式；(2)若不等式－m ≥0在x ∈(－∞，1]上恒成立，求实数m 的取值范围．解：(1)因为f (x )的图象经过点A (1,6)，B (3,24)·a ＝6，·a 3＝24.所以a 2＝4，又a >0，所以a ＝2，b ＝3．所以f (x )＝3·2x ．(2)由(1)知a ＝2，b ＝3，则当x ∈(－∞，1]－m ≥0恒成立，即m ＋在x ∈(－∞，1]上恒成立．又因为y 与y 均为减函数，所以y 也是减函数，所以当x ＝1时，y 有最小值56．则m ≤56，故m ∞，56．10．已知f (x )＝a －23x ＋1(a 为常数)为奇函数，则满足f (ax )＞f (1)的实数x 的取值范围是()A ．(1，＋∞)B ．(－∞，1)C ．(－1，＋∞)D ．(－∞，－1)解析：A因为函数f (x )＝a －23x ＋1为奇函数，则f (x )＋f (－x )＝2a －23x ＋1－23－x ＋1＝2a －23x ＋1－2·3x 3x (3－x ＋1)＝2a －2(1＋3x )3x ＋1＝2a －2＝0，解得a ＝1，所以f (x )＝1－23x ＋1，任取x 1＞x 2，则3x 1＞3x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝23x 2＋1－23x 1＋1＝2(3x 1－3x 2)(3x 1＋1)(3x 2＋1)＞0，所以f (x 1)＞f (x 2)，则函数f (x )为R 上的增函数，由f (x )＞f (1)，解得x ＞1．故选A ．11．(多选)关于函数f (x )＝14x ＋2的性质，下列说法中正确的是()A ．函数f (x )的定义域为RB ．函数f (x )的值域为(0，＋∞)C ．方程f (x )＝x 有且只有一个实根D ．函数f (x )的图象是中心对称图形解析：ACD函数f (x )＝14x ＋2的定义域为R ，所以A 正确；因为y ＝4x 在定义域内单调递增，所以函数f (x )＝14x ＋2在定义域内单调递减，所以函数的值域为f (x )＝x 只有一个实根，所以B 不正确，C 正确；因为f (x ＋1)＋f (－x )＝14x ＋1＋2＋14－x ＋2＝14·4x＋2＋4x 2·4x ＋1＝12，所以f (x )D 正确．12．当x ∈(－∞，－1]时，不等式1＋2x ＋4x a ≥0恒成立，则a 的取值范围是________．解析：不等式1＋2x ＋4x a ≥0恒成立，转化为－a ≤1＋2x4x ＝，易知函数y是R 上的减函数，因此x ∈(－∞，－1]时，y min 11＝6，所以－a ≤6，即a ≥－6．答案：[－6，＋∞)13．已知定义在R 上的函数f (x )＝2x －12|x |．(1)若f (x )＝32，求x 的值；(2)若2t f (2t )＋mf (t )≥0对任意t ∈[1,2]恒成立，求实数m 的取值范围．解：(1)当x <0时，f (x )＝0，故f (x )＝32无解；当x ≥0时，f (x )＝2x －12x ，由2x －12x ＝32，得2·22x －3·2x －2＝0，将上式看成关于2x 的一元二次方程，解得2x ＝2或2x ＝－12，因为2x >0，所以2x ＝2，所以x ＝1．(2)当t ∈[1,2]时，22t t0，即m (22t －1)≥－(24t －1)，因为22t －1>0，所以m ≥－(22t ＋1)，又y ＝－22t －1，t ∈[1,2]为减函数，所以y max ＝－22－1＝－5，故m ≥－5．即m 的取值范围是[－5，＋∞)．14．已知g (x )为偶函数，h (x )为奇函数，且满足g (x )－h (x )＝2x ．若存在x ∈[－1,1]，使得不等式m ·g (x )＋h (x )≤0有解，则实数m 的最大值为()A ．35B ．－35C ．1D ．－1解析：A∵g (x )为偶函数，h (x )为奇函数，且g (x )－h (x )＝2x ①，∴g (－x )－h (－x )＝g (x )＋h (x )＝2－x②，①②两式联立可得g (x )＝2x ＋2－x 2，h (x )＝2－x －2x2．由m ·g (x )＋h (x )≤0得m ≤2x －2－x 2x ＋2－x ＝4x －14x ＋1＝1－24x ＋1，∵y ＝1－24x ＋1在x ∈[－1,1]上为增函数，＝35，故选A ．15．对于定义域为[0,1]的函数f (x )，如果同时满足以下三个条件：①对任意的x ∈[0,1]，总有f (x )≥0；②f (1)＝1；③若x 1≥0，x 2≥0，x 1＋x 2≤1，都有f (x 1＋x 2)≥f (x 1)＋f (x 2)成立，则称函数f (x )为理想函数．(1)若函数f (x )为理想函数，求f (0)的值；(2)判断函数g (x )＝2x －1(x ∈[0,1])是否为理想函数，并予以证明；(3)若函数f (x )为理想函数，假定∃x 0∈[0,1]，使得f (x 0)∈[0,1]，且f [f (x 0)]＝x 0，求证：f (x 0)＝x 0．解：(1)若函数f (x )为理想函数，取x 1＝x 2＝0，由条件③可得f (0)≥f (0)＋f (0)，即f (0)≤0．由条件①对任意的x ∈[0,1]，总有f (0)≥0．综上所述，f (0)＝0．(2)函数g (x )＝2x －1(x ∈[0,1])为理想函数，证明如下：函数g (x )＝2x －1在[0,1]上满足g (x )≥0，即满足条件①．∵g (1)＝21－1＝1，∴g (x )满足条件②．若x 1≥0，x 2≥0，x 1＋x 2≤1，则g(x1＋x2)－[g(x1)＋g(x2)]＝2x1＋x2－1－[(2x1－1)＋(2x2－1)]＝2x1＋x2－2x1－2x2＋1＝(2x2－1)(2x1－1)≥0，即满足条件③．综上所述，g(x)同时满足理想函数的三个条件，故g(x)为理想函数．(3)证明：由条件③知，任给m，n∈[0,1]，当m＜n时，n－m∈[0,1]，∴f(n)＝f(n－m＋m)≥f(n－m)＋f(m)≥f(m)．若x0＜f(x0)，则f(x0)≤f[f(x0)]＝x0，与假设矛盾；若x0＞f(x0)，则f(x0)≥f[f(x0)]＝x0，与假设矛盾．综上所述，x0＝f(x0)．。

专题4.2 指数函数(解析版)

专题4.2指数函数1、指数函数的概念：一般地，函数xy a 叫做指数函数，其中x是自变量，函数的定义域为R．注意：指数函数的底数的取值范围，底数不能是负数、零和1．即a>0且a≠12、指数函数的图象和性质0<a<1a>1定义域R,值域（0，+∞）(2)在R上是增函数注意：指数增长模型：y=N(1+p)x指数型函数：y=ka x3考点：（1）a b=N,当b>0时，a,N在1的同侧；当b<0时，a,N在1的异侧。

（2）指数函数的单调性由底数决定的，底数不明确的时候要进行讨论。

掌握利用单调性比较幂的大小，同底找对应的指数函数，底数不同指数也不同插进1(=a0)进行传递或者利用（1）的知识。

（3）求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子，值域求法用单调性。

（4）分辨不同底的指数函数图象利用a 1=a ，用x=1去截图象得到对应的底数。

一、单选题1．若函数()21xy m m m =--⋅是指数函数，则m 等于（）A ．1-或2B ．1-C ．2D ．12【答案】C【解析】由题意可得21101m m m m ⎧--=⎪>⎨⎪≠⎩，解得2m =.故选：C.2．函数11x y a -=+，（0a >且1a ≠）的图象必经过一个定点，则这个定点的坐标是（）A ．()0,1B ．()1,2C ．()2,3D ．()3,4【答案】B【解析】解：令10x -=，解得1x =，所以当1x =时，10112x y a a -=+=+=，所以函数11x y a -=+过定点()1,2.故选：B3．若函数()22x xf x a x -=+⋅-为R 上的奇函数，则实数a 的值为（）A ．1-B ．2-C ．1D ．2【答案】A【解析】函数()22x xf x a x -=+⋅-为R 上的奇函数,故()010f a =+=，得1a =-，当1a =-时，()22x xf x x --=-满足()()f x f x -=-，即此时()22x xf x x --=-为奇函数，故1a =-，故选：A4．已知()f x 是定义在R 上的奇函数，且(4)()f x f x +=，当(0,2)x ∈时，()2x f x =，则()2021f -=（）A ．2B ．－2C ．0D【答案】B【解析】由题意，()f x 的周期为4，又()f x 是定义在R 上的奇函数，所以(2021)(2021)(45051)(1)2f f f f -=-=-⨯+=-=-．故选：B ．5．已知f (x )=22,5(3),5x x x f x x ⎧-≥⎨+<⎩，则f (4)+f (-4)=（）A ．63B ．83C ．86D ．91【答案】C【解析】依题意，当x <5时，f (x )=f (x +3)，于是得f (-4)=f (-1)=f (2)=f (5)，f (4)=f (7)，当x ≥5时，f (x )=2x -x 2，则f (5)=25-52=7，f (7)=27-72=79，所以f (4)+f (-4)=86.故选：C6．函数()()32sin 1x xe x xf x e -=+的图象大致为（）A ．BC．D【答案】A【解析】由题意，得()()332sin sin 1x x x xe x x x xf x e e e---==++，所以()()3sin x x f x x e e x f x --+==-+-，所以()f x 是奇函数，其图象关于原点对称，所以排除B ，D ．又因为33ππππ6666ππ1πsin π662606f e ee e--⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭==> ⎪⎝⎭++，()()32π2πsin 2π2π2π0f e e--=<+，所以排除C ．故选：A7．若221333111,,252a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，则a ､b ､c 的大小关系是（）A ．b a c <，所以22331125⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即a b >，因为12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减，且2133>，所以21331122⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即c a >，所以c a b >>，即b a c <<故选：A 8．设函数()f x 对任意的x ∈R ，都有()()f x f x -=，()()2f x f x -=-，且当[]1,0x ∈-时，()2x f x =，则()2022f =（）A ．1-B ．1C ．12D ．12-【答案】A【解析】由()()2f x f x -=-得()()()222+-=-+=f x f x f x ，所以()()()42-+=+=-f x f x f x ，即()()4f x f x +=，所以()f x 的周期为4，()()()2022505422=⨯+=f f f ，由()()2f x f x -=-得()()022221-=-==f f ，所以()21f =-.故选：A.9．()f x 是定义域为R 的函数，且2()f x x -为奇函数，()2x f x +为偶函数，则(2)f 的值是（）A ．178B ．174C ．478D ．474【答案】A【解析】由题意，222()((()))f x x x f x f x x =--=----，即2()()2f x f x x -+=，(22))(x x f x f x -=++-，即()22()x x f x f x --=--，所以22(2)22x x f x x -=+-，可得2112)2(x x f x x ----=+，故2212122217(2)8f ----==+.故选：A.10．若2||()2x f x x =+，则下列关系式一定成立的是（）A ．()(3)()f f f e π>->B ．(3)()()f f f e π->>C ．()(3)()f e f f π>->D ．()()(3)f e f f π>>-【答案】A【解析】由2||()2x f x x =+可知：()()f x f x -=，()f x ∴为偶函数，又2222,0()22,0x xxx x f x x x x -⎧+≥=+=⎨+<⎩,知()f x 在(,0]-∞上单调递减，在[0,)+∞上单调递增，故()(3)(3)(e)f f f f π>=->，故选：A.11．已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数，当0x ≥时，()21xf x x =+-，则不等式()12f x -<的解集为（）A ．()0,2B ．(),2-∞C ．()2,+∞D ．()(),02,-∞+∞【答案】A【解析】当0x ≥时，()21xf x x =+-，则()f x 在[)0,∞+上单调递增，又函数()f x 是R 上的偶函数，且(1)2f =，因此，()()()121111f x f x f x -⇔-⇔-<，解得02x <<，所以不等式()12f x -<的解集为()0,2.故选：A12．已知函数()22,12,1xx ax a x f x x ⎧-+-≤=⎨>⎩在R 上单调递增，则实数a 的取值范围是（）A ．(],1-∞B ．[]1,3C ．[)3,+∞D ．(][),13,-∞⋃+∞【答案】B【解析】∵()22,12,1x x ax a x f x x ⎧-+-≤=⎨>⎩在R 上单调递增，∴21122a a a ≥⎧⎨-+-≤⎩，解得13a ≤≤.故选：B.13．函数1()(2f x =）A ．1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B ．12⎤⎥⎝⎦C ．12⎡⎢⎣⎦D ．1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C【解析】依题意，210x x -++≥，解得：1122x ≤≤，即()f x 定义域为11[,]22，令u =，则函数u =在11[]22上单调递增，在11[,]22上单调递减，而函数1()2u y =在R 上单调递减，因此，()f x 在151[]22上单调递减，在11[,]22上单调递增，所以函数1()(2f x =1[2.故选：C14．已知函数()1424x x f x +=-+，[]1,1x ∈-，则函数()y f x =的值域为（）．A ．[)3,+∞B ．[]3,4C ．133,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 依题意，函数()2)(2224x xf x =-⨯+，[]1,1x ∈-，令2x t =，则2x t =在[]1,1x ∈-上单调递增，即122t ≤≤，于是有2224(1)3y t t t =-+=-+，当1t =时，min 3y =，此时0x =，min ()3f x =，当2t =时，max 4y =，此时1x =，max ()4f x =，所以函数()y f x =的值域为[]3,4.故选：B15．函数2()f x x x =-，+1()42x x g x m =-+，若对1[1,2]x ∀∈，都存在2[1,1]x ∈-，使()()12f x g x >成立，则m 的取值范围是（）A ．0m 成立，则需()()min min >f x g x ，又2()f x x x =-，[1,2]x ∈，所以()()2min 1110f x f =-==，令2x t =，因为[1,1]x ∈-，所以1[,2]2t ∈，所以()2()211g x t t m g m =-+≥=-，所以0>1m -，解得1m <，则m 的取值范围是1m <，故选：B.【点睛】结论点睛：本题考查不等式的恒成立与有解问题，可按如下规则转化：一般地，已知函数()[],,y f x x a b =∈，()[],,y g x x c d =∈（1）若[]1,x a b ∀∈，[]2,x c d ∀∈，总有()()12f x g x <成立，故()()2max min f x g x <；（2）若[]1,x a b ∀∈，[]2,x c d ∃∈，有()()12f x g x <成立，故()()2max max f x g x <；（3）若[]1,x a b ∃∈，[]2,x c d ∃∈，有()()12f x g x <成立，故()()2min min f x g x <；（4）若[]1,x a b ∀∈，[]2,x c d ∃∈，有()()12f x g x =，则()f x 的值域是()g x 值域的子集．二、多选题16．已知函数()33x xf x -=-，则（）A ．()f x 的值域为RB ．()f x 是R 上的增函数C ．()f x 是R 上的奇函数D ．()f x 有最大值【答案】ABC【解析】()()30,x g x ∞=∈+，而()()3,0xh x ∞-=-∈-，所以()33x x f x -=-值域为R ，A 正确，D 错误；因为()3x g x =是递增函数，而()3x h x -=-是递增函数，所以()33x xf x -=-是递增函数，B正确；因为定义域为R ，且()()33x xf x f x --=-=-，所以()f x 是R 上的奇函数，C 正确；故选：ABC17．已知函数13()13xxf x -=+，则下列结论正确的有（）A ．()f x 的图象关于坐标原点对称B ．()f x 的图象关于y 轴对称C ．()f x 的最大值为1D ．()f x 在定义域上单调递减【答案】AD【解析】因为1331()()1331x x x x f x f x -----===-++，所以()f x 为奇函数，图象关于坐标原点对称，故A 正确；因为131(1)132f -==-+，1113(1)1213f --==+，(1)(1)f f ≠-，所以()f x 不是偶函数，图象不关于y 轴对称，故不B 正确；因为3122()13131x x xf x +-=-=-+++，又30x >，所以311x +>，所以20231x <<+，所以()(1,1)f x ∈-，故C 不正确；因为3122()13131x x xf x +-=-=-+++，且3x y =为增函数，所以()f x 在定义域(,)-∞+∞上单调递减，故D 正确.故选：AD18．下列结论中，正确的是（）A ．函数12x y -=是指数函数B ．函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调增区间是()1,+∞C ．若(0,1)m n a a a a >>≠则m n>D ．函数2()3(0,1)x f x a a a -=->≠的图像必过定点(2,2)-【答案】BD【解析】由指数函数定义得函数12x y -=不是指数函数，A 错；函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭中，222(1)1u x x x =-+=--+，在(,1)-∞上递增，在(1,)+∞上递减，因此函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调增区间是()1,+∞，B 正确；01a <<时，由m n a a >得m n <，C 错；函数2()3(0,1)x f x a a a -=->≠中，由20x -=得2x =，(2)2f =-，即函数()f x 图象过点(2,2)-，D 正确．故选：BD ．19．已知函数21()21x xf x -=+，则下列结论正确的是（）A ．函数()f x 的定义域为RB ．函数()f x 的值域为(1,1)-C ．函数()f x 的图象关于y 轴对称D ．函数()f x 在R 上为增函数【答案】ABD【解析】A ：因为20x >，所以函数()f x 的定义域为R ，因此本选项结论正确；B ：212()12121x x xf x -==-++，由12220211012011212121x xx x x >⇒+>⇒<<⇒-<-<⇒-<-<+++，所以函数()f x 的值域为(1,1)-，因此本选项结论正确；C ：因为2112()()2112x xxxf x f x -----===-++，所以函数()f x 是奇函数，其图象关于原点对称，不关于y 轴对称，因此本选项说法不正确；D ：因为函数21x y =+是增函数，因为211x y =+>，所以函数221x y =+是减函数，因此函数2()121x f x =-+是增函数，所以本选项结论正确，故选：ABD20．已知()f x ，()g x 都是定义在R 上的函数，其中()f x 是奇函数，()g x 为偶函数，且()()2x f x g x +=，则下列说法正确的是（）A ．()()f g x 为偶函数B ．()00g =C ．()()22f xg x -为定值D ．()()2,02,0x xx f x g x x -⎧≥+=⎨<⎩【答案】ACD【解析】()()2xf xg x +=令x 为x -得()()2x f x g x --+-=即()()2xf xg x --+=解得()222x x g x -+=，()222x xf x --=对于A.()()()()f g g x x f -=，故()()f g x 为偶函数对于B.()01g =，故B 错C.()()22222222122x x x x f x g x --⎛⎫⎛⎫+--= ⎪ ⎪⎝⎝⎭-=⎭，故C 对D.当0x ≥时，()222x x f x --=，()()2222222x x x xxf xg x ---++=+当0x <时，()222x x f x --=，()()2222222x x x xxf xg x ----++=()()2,02,0x xx f x g x x -⎧≥+=⎨<⎩故D 对故选：ACD三、填空题21．已知函数()312xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，若()()211f a f a +>-，则实数a 的取值范围是___.【答案】(),2-∞-【解析】：12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭和3y x =-在R 上都是单调递减，()312xf x x ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭在R 上单调递减，∴由()()211f a f a +>-，可得211a a +<-，解得2a <-，即(),2a ∈-∞-．故答案为：(),2-∞-22．已知函数()()12xf xg x =+-为定义在R 上的奇函数，则()()()012g g g ++=____.【答案】72或3.5【解析】因为()f x 是定义在R 上的奇函数，所以()()f x f x =--，特别地，当0x =时，得到()00f =．由()()12xf xg x =+-取0x =，所以()()011f g =-，所以()11g =．再分别令1x =-和1x =，得()()1102f g --=-，()()122f g =-，两式相加得()()()()1110222f f g g --+=-+-，且()()110f f -+=，则()()02g g +52=，所以()()()012g g g ++=57122+=．故答案为：72.23．已知()f x 是定义在R 上的奇函数，且()()4f x f x +=，当()0,2x ∈时，()2xf x =，则()9f -=___________.【答案】2-【解析】：因为()()4f x f x +=，所以函数()f x 是以4为周期的周期函数，又因()f x 是定义在R 上的奇函数，所以()()()9912f f f -=-=-=-.故答案为：2-.24．设不等式()44210x x xm -++≥对于任意的[]0,1x ∈恒成立，则实数m 的取值范围是_______．【答案】1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【解析】：由()44210x x x m -++≥，得()4214x x xm ++≤，即4111421124x x x x xm ≤=++++，[]0,1x ∈，11,122x ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦，则221111371,3222244x x x ⎛⎫⎛⎫⎡⎤++=++∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，114,1137124x x ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦++，则13m ≤，即1,3m ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦．故答案为：1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦四、解答题25．已知定义在()1,1-上的奇函数()f x ．在()1,0x ∈-时，()22x xf x -=+．(1)试求()f x 的表达式；(2)若对于()0,1x ∈上的每一个值，不等式()241x xt f x <⋅⋅-恒成立，求实数t 的取值范围．【答案】(1)()()()221,000220,1x x x x x f x x x --⎧+∈-⎪==⎨⎪--∈⎩(2)0t ≥【解析】(1)：()f x 是定义在()1,1-上的奇函数，()00f ∴=，因为在()1,0x ∈-时，()22x xf x -=+，设()0,1x ∈，则()1,0x -∈-，则()()()22x xf x f x -=--=-+，故()()()221,000220,1x x x x x f x x x --⎧+∈-⎪==⎨⎪--∈⎩.(2)：由题意，()241x x t f x <⋅⋅-可化为()22241x x x xt --<⋅⋅--化简可得4141x x t -+>+，令()41214141x x xg x -+==-+++，()0,1x ∈，因为41x y =+在定义域()0,1上单调递增，2y x=在()2,5上单调递减，所以()g x 在()0,1上单调递减，()()0201041g x g ∴<=-+=+，故0t ≥．26．已知函数()()()313x xf x m m R -=--∈是定义域为R 的奇函数.(1)若集合(){}|0A x f x =≥，|0x m B x x m -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭，求A B ；(2)设()()22332x xg x af x -=+-，且()g x 在[)1,+∞上的最小值为-7，求实数a 的值.【答案】(1){}|02A B x x =≤<(2)3a =【解析】(1)解：因为()f x 是定义域为R 的奇函数，所以()00f =，可得2m =，当2m =时，()33x x f x -=-，所以()33x xf x --=-，()()f x f x -=-，所以()33x x f x -=-为奇函数，所以2m =；由()0f x ≥，得1303xx -≥，即23103x x -≥，因为30x >，所以2310x -≥，所以0x ≥，即{}|0A x x =≥；由0x mx m-<+，且2m =，得()()220x x -+<，即22x -<<，所以{}|22B x x =-<<，所以{}|02A B x x =≤<；(2)因为()()2233233x x x xg x a --=+--，()()2332332x x x x a --=---+，令33x x t -=-，因为1≥x ，所以83t ≥，所以()()()22282223g x t t at t a a t ϕ⎛⎫==-+=-+-≥ ⎪⎝⎭，当83a >时，()t ϕ在8,3a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数，在[),a +∞上为增函数，所以()()2min 2t a a ϕϕ==-，即()2min 2g x a =-，所以227a -=-，解得3a =，或3a =-（舍去）；当83a ≤时，()t ϕ在8,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上为增函数，所以()min 88216393at ϕϕ⎛⎫==- ⎪⎝⎭，即()min 821693a g x =-，所以8216793a -=-，解得1458483a =>（舍去），所以3a =.27．已知定义在[]2,2-上的奇函数()f x ，当[]2,0x ∈-时，函数解析式为()()193x x f x a a -=+⋅∈R ．(1)求a 的值，并求出()f x 在[]2,2-上的解析式；(2)若对任意的(]0,2x ∈，总有()22f x t t ≥-，求实数t 的取值范围．【答案】(1)-3，()93,2039,02x x x xx f x x --⎧--≤≤=⎨-<≤⎩；(2)[]0,2.【解析】(1)根据题意，()f x 是定义在[]2,2-上的奇函数，则有()00=f ，当[]2,0x ∈-时()193x x f x a -=+⋅，则()10103f a =+=，解得：3a =-，当[]2,0x ∈-时，()93x xf x =-，设(]0,2x ∈，则[)2,0x -∈-，则()93x xf x ---=-，又()f x 为奇函数，所以()()39x xf x f x --=--=-，综上，()93,2039,02x x x xx f x x --⎧--≤≤=⎨-<≤⎩，(2)由（1），(]0,2x ∈时，()2113933xxx x f x --⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭，设13x m =，则119m ≤<，则原函数可化为：()221124m m m m ϕ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭，由18981ϕ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()10ϕ=知：()0f x >在(]0,2上恒成立，要使()22f x t t ≥-在(]0,2x ∈上恒成立，只需220t t -≤，解得：02t ≤≤，所以t 的取值范围为[]0,2．28．已知函数()1221xx f x -=+.(1)求()()22f f -+的值；(2)求函数()f x 的值域；(3)若()()24221x a g x f x a ⎡⎤=-+⎣⎦+，且对任意的1x 、2x ∈R ，都有()()123g x g x -<，求实数a 的取值范围.【答案】(1)0；(2)()1,1-；(3)11a ≤.【解析】(1)：()()22221112121433422012121415514f f -------+==+=-=++++.(2)解：()()212212121x x x f x -++==-++.20x >，则211x +>，则20221x<<+，所以，211121x-<-<+，∴函数()f x 的值域为()1,1-.(3)解：()()()()()2224222122121x x a g x f x a f x a f x af x ⎛⎫⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-+=--=- ⎪⎣⎦⎣⎦⎣⎦++⎝⎭，令()t f x =，则()()22g x h t t at ==-，()1,1t ∈-，函数()h t 的对称轴为直线t a =.①当1a ≥时，函数()h t 在()1,1-上单调递减，()()()()12113g x g x h h ∴-<--≤，()()12123a a ∴+--≤，解得34a ≤，此时a 的取值不存在；②当1a ≤-时，函数()h t 在()1,1-上单调递增，()()()()12113g x g x h h ∴-<--≤，()()12123a a ∴--+≤，解得34a ≥-，此时a 的取值不存在；③当11a -<<时，函数()h t 在()1,a -上单调递减，在(),1a 上单调递增，()()()()121g x g x h h a ∴-<--，且()()()()121g x g x h h a -<-，所以，()()()()2211231123h h a a a h h a a a ⎧--=++≤⎪⎨-=-+≤⎪⎩，解得11a ≤≤，此时11a -≤.综上，实数a 的取值范围为11a ≤≤.29．设函数()()2x xf x a k a -=-+（0a >且1a ≠）是定义域为R 的奇函数．(1)求实数k 的值；(2)若()312f =，()()222x xg x a a mf x -=+-，且当[)1,x ∞∈+时，()0g x ≥恒成立，求实数m的取值范围．【答案】(1)1-(2)1712m ≤【解析】(1)函数()()2x xf x a k a -=-+（0a >且1a ≠）是定义域为R 的奇函数,则()()()0002120f a k a k =-+=-+=，所以1k =-，又1k =-时，()x xf x a a -=-，对任意的R x ∈，都有()()()x x x x f x a a a a f x ---=-=--=-成立，满足题意，所以1k =-；(2)由（1）知，()x xf x a a -=-，且()312f =，所以，()1312f a a =-=，所以，2a =或12a =-（舍），()()()()22222222222222x x x x x xx x g x m m ----=+--=---+令()221x xt x -=-≥，则32t ≥，由当[)1,x ∞∈+时，()0g x ≥恒成立，得2220t mt -+≥在32t ≥时恒成立，则22m t t ≤+在时32t ≥恒成立，又2y t t =+在3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增，所以，1726m ≤，所以，1712m ≤.。

指数与指数函数高考复习试题与答案详细解析

指数及指数函数高考复习题1若点(a,9)在函数y ＝3x的图象上，则tana π6的值为( )A ．0 B.33C ．1 D. 3 2函数164x y =-的值域是 ( )（A ）[0,)+∞ （B ）[0,4] （C ）[0,4) （D ）(0,4)3设232555322555a b c ===（）,（），（），则a ，b ，c 的大小关系是( )（A ）a ＞c ＞b （B ）a ＞b ＞c （C ）c ＞a ＞b （D ）b ＞c ＞a4下列四类函数中，个有性质“对任意的x >0，y >0，函数f (x )满足f （x ＋y ）＝f （x ）f （y ）”的是 ( )（A ）幂函数（B ）对数函数（C ）指数函数（D ）余弦函数5.化简)31()3)((656131212132b a b a b a ÷-的结果（）A ．a 6B ．a -C ．a 9-D ．29a6已知函数()f x 满足：x ≥4,则()f x ＝1()2x；当x ＜4时()f x ＝(1)f x +，则2(2log 3)f +＝（）A.124 B.112 C.18 D.387. 不等式4x －3·2x ＋2<0的解集是( )A ．{x |x <0}B ．{x |0<x <1}C ．{x |1<x <9}D ．{x |x >9}8．若关于x 的方程|a x－1|＝2a (a >0，a ≠1)有两个不等实根，则a 的取值范围是( )A ．(0,1)∪(1，＋∞) B．(0,1) C ．(1，＋∞) D．(0，12)9(理)函数y ＝|2x－1|在区间(k －1，k ＋1)内不单调，则k 的取值范围是( )A ．(－1，＋∞)B ．(－∞，1)C ．(－1,1)D ．(0,2)10(理)若函数y ＝2|1－x |＋m 的图象与x 轴有公共点，则m 的取值范围是( )A ．m ≤－1B ．－1≤m <0C ．m ≥1D ．0<m ≤111．函数f (x )＝x 12 －(12)x的零点个数为( )A ．0B ．1C ．2D ．312(理)已知函数⎩⎨⎧>≤--=-7,7,3)3()()6(x ax x a x f x 若数列{a n }满足a n ＝f (n )(n ∈N *)，且{a n }是递增数列，则实数a 的取值范围是( )A ．[94，3)B ．(94，3) C ．(2,3) D ．(1,3)13．设函数f (x )＝|2x－1|的定义域和值域都是[a ，b ](b >a )，则a ＋b 等于( )A ．1B ．2C ．3D ．414．已知函数⎪⎩⎪⎨⎧>-≤=1),1(log 1,)21()(2x x x x f x，则f (x )≤12的解集为________．15．若函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤=0,10,)31()(x xx x f x则不等式|f (x )|≥13的解集为________． 16．函数y ＝a x ＋2012＋2011(a >0且a ≠1)的图象恒过定点________．17．设f (x )是定义在实数集R 上的函数，满足条件y ＝f (x ＋1)是偶函数，且当x ≥1时，f (x )＝2x－1，则f (23)、f (32)、f (13)的大小关系是________．18．若定义运算a *b ＝⎩⎪⎨⎪⎧aa <b ，b a ≥b ，则函数f (x )＝3x *3－x的值域是________．19．定义区间[x 1，x 2]的长度为x 2－x 1，已知函数f (x )＝3|x |的定义域为[a ，b ]，值域为[1,9]，则区间[a ，b ]的长度的最大值为______，最小值为______．20.设函数f(x)=,求使f(x)≥2 的x 的取值范围.21．(文)(2011·上海吴淞中学月考)已知函数f (x )＝a ·2x ＋a －22x＋1是奇函数．(1)求a 的值；(2)判断函数f (x )的单调性，并用定义证明；(3)求函数的值域．22．(文)已知f (x )是定义在R 上的奇函数，且当x ∈(0,1)时，f (x )＝2x4x ＋1.(1)求f (x )在(－1,1)上的解析式； (2)证明：f (x )在(0,1)上是减函数．[]的值，求实数上的最大值是在函数且设a a a y a a x x 141,1-12,10.232-+=≠24.已知f (x )＝aa 2－1(a x －a －x)(a >0且a ≠1)． (1)判断f (x )的奇偶性； (2)讨论f (x )的单调性； (3)当x ∈[－1,1]时，f (x )≥b 恒成立，求b 的取值范围．指数及指数函数高考复习题答案1[答案] D[解析] 由点(a,9)在函数y ＝3x图象上知3a＝9，即a ＝2，所以tan a π6＝tan π3＝ 3. 2解析：[)40,0164161640,4x x x >∴≤-<∴-∈3.A 【解析】25y x =在0x >时是增函数，所以a c >，2()5xy =在0x >时是减函数，所以c b >。